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設(shè)計(jì)合成了C/ a-MoC /Ag三組元復(fù)合電催化劑，巧妙利用高度石墨化多孔碳矩陣的高導(dǎo)電性、a-MoC的穩(wěn)定性、Ag納米團(tuán)簇的單分散性和優(yōu)越氧吸附特點(diǎn)，C、a-MoC和Ag之間相互作用產(chǎn)生有效協(xié)同效應(yīng)，使得C/ a-MoC/Ag復(fù)合催化劑具有可以與貴金屬鉑媲美的電化學(xué)氧還原性能。通過(guò)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極測(cè)試了C/ a-MoC/Ag新型復(fù)合催化劑在堿性條件下的氧還原電催化性能（如圖1），C/α-MoC/Ag的半波電勢(shì)遷移到電勢(shì)更正的位置（?0.145 V ），這表明氧分子還原性能由于C/α-MoC和Ag之間的協(xié)同作用得到了很大的提升。盡管Pt/C電極產(chǎn)生了更正的半波電勢(shì)（-0.125V），但是C/α-MoC/Ag復(fù)合催化劑在-0.8V的質(zhì)量傳遞限制電流密度相比Pt/C來(lái)說(shuō)增長(zhǎng)的斜率更大。更重要的是Ag在C/MoC/Ag中的含量?jī)H為百分之6.7，相對(duì)于20%Pt/C來(lái)說(shuō)極具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。為了進(jìn)一步闡明C/α-MoC/Ag的協(xié)同效應(yīng)，他們利用DFT理論研究了氧氣分子在a-MoC(001)負(fù)載Ag納米顆粒的吸附行為（圖2），結(jié)果表明，相對(duì)于純的a-MoC(001)面比較來(lái)說(shuō)，少量Ag負(fù)載后，整個(gè)基地表面上氧氣分子的活化能均大大降低(>0.28eV)，充分說(shuō)明了復(fù)合催化劑C/α-MoC/Ag三成分之間的有效協(xié)同效應(yīng)。此研究為設(shè)計(jì)新一代價(jià)廉高效空氣電池用電催化材料提供了新思路。

通過(guò)將酞菁銅（CuPc）分子與碳納米管復(fù)合，得到了高效的二氧化碳電催化劑。它可以在較低過(guò)電位下將二氧化碳高選擇性地還原為甲烷，其法拉第效率達(dá)到66%（圖3），是目前產(chǎn)甲烷的活性最高的電催化材料。不同于該課題組此前報(bào)道的單分散的CoPc/CNT催化劑（Nat. Commun. 2017,8,14675），CuPc分子晶體以堆積狀態(tài)分散于CNT之中（圖3b）。原位在線X射線吸收（XAS）研究發(fā)現(xiàn)，堆積狀態(tài)下的CuPc分子在催化工作電位下會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽鐬?nm左右的銅納米團(tuán)簇，是高催化活性位點(diǎn)；當(dāng)停止催化反應(yīng)后，銅納米團(tuán)簇又會(huì)可逆地回到CuPc分子結(jié)構(gòu)（圖3c-e）。不同于CuPc，另外兩種銅配合物HKUST-1和[Cu(cyclam)]Cl2在催化反應(yīng)電位下都不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘巽~微米枝晶，因此催化活性和選擇性遠(yuǎn)低于CuPc/CNT

成果創(chuàng)新點(diǎn) 用于乙烯生產(chǎn)。乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)產(chǎn)品之 一，是一種重要的化工基礎(chǔ)原料，目前石油化工產(chǎn)品中約 有 75%都是乙烯生產(chǎn)的，乙烯產(chǎn)品占有機(jī)化學(xué)品的 40%以上； 傳統(tǒng)乙烯制備工藝為石腦油、乙烷蒸汽裂解技術(shù)，存在高 能耗以及副產(chǎn)物排放的問(wèn)題。 傳統(tǒng)乙烷蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯方法反應(yīng)溫度在 1000 攝氏 度左右，能耗高；本方法反應(yīng)條件溫和，乙烯收率達(dá)到工 業(yè)生產(chǎn)要求，具有一定的市場(chǎng)前

目前在海綿鈦生產(chǎn)、氯化鈉熔鹽電解、氯化鋰熔鹽電解、氯化鈣熔鹽電解、氯化鈉電解制堿等工業(yè)生產(chǎn)中氯氣尾氣的吸收處理一般都是采用氫氧化鈉溶液吸收生成次鈉，或是采用石灰乳懸浮液吸收生成次鈣，極少數(shù)企業(yè)采用氯化亞鐵溶液吸收生產(chǎn)三氯化鐵。由于吸收生產(chǎn)的次鈉或次鈣有效氯含量不高，難于直接銷售。在一些中小型生產(chǎn)企業(yè)是利用石灰乳液對(duì)次鈉溶液、氯化物殘?jiān)斑€原車間廢氣水洗液等一起中和處理，經(jīng)調(diào)整pH值和過(guò)濾，將廢鹽殘?jiān)盥瘢瑥U水循環(huán)一定次數(shù)排放,造成環(huán)境污染。或?qū)⒋吴c、次鈣溶液泵入氯回收罐中,加鹽酸,次鈉或次鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣的同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生氯氣,需要進(jìn)行處理，該工藝副流程長(zhǎng)，投資大；或采用加入大量還原劑還原次鈉或次鈣生成氯化鈉或氯化鈣，該法試劑消耗量大，除雜工藝復(fù)雜；四川大學(xué)經(jīng)過(guò)多年研究,開(kāi)發(fā)成功了采用氫氧化鈣溶液吸收氯化尾氣及催化轉(zhuǎn)化次氯酸鈣制備氯化鈣新技術(shù)和氫氧化鈉溶液吸收氯化尾氣及催化轉(zhuǎn)化次氯酸鈉制備氯化鈉新技術(shù), 與現(xiàn)有氫氧化鈉、氫氧化鈣溶液吸收及普通廢鹽液處理工藝相比具有如下優(yōu)勢(shì)：工藝流程短，廢氣排放達(dá)到環(huán)保高標(biāo)準(zhǔn)要求，殘?jiān)欧帕啃。瑹o(wú)廢水排放，副產(chǎn)物工業(yè)氯化鈣、氯化鈉為用途廣泛的化工產(chǎn)品，可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。技術(shù)安全、可靠程度高。 主要技術(shù)、指標(biāo)： 尾氣放空根據(jù)HJ14-1996 《環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)劃分原則與技術(shù)方法》一般工業(yè)區(qū)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，參照GB16297-1996 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 無(wú)水氯化鈣產(chǎn)品化學(xué)成分——按照HG/T 2327-2004標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 氯化鈉產(chǎn)品滿足GB/T5462-2003精制鹽二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 建設(shè)投產(chǎn)條件（投入資金情況、需要的廠房、使用配套設(shè)施狀況等）： 對(duì)于尾氣中氯氣含量為10-400kg/h的尾氣項(xiàng)目，預(yù)計(jì)工程總投入費(fèi)用（設(shè)備、安裝、廠房、土建等）為1000萬(wàn)元。

成果創(chuàng)新點(diǎn) 主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：一步催化二氧化碳加氫高選擇性 制備高品質(zhì)（清潔）汽油 核心解決問(wèn)題、核心優(yōu)勢(shì)：一步催化二氧化碳加氫高 選擇性制備汽油,即緩解能源危機(jī)又能改善環(huán)境問(wèn)題。催化 劑由金屬氧化物和分子篩兩部分組成，金屬氧化物可以較 大規(guī)模制備，分子篩的價(jià)格也比較低廉，催化劑穩(wěn)定性較 好，有工業(yè)推廣前景。 這種方法所制備的汽油有別于傳統(tǒng)石油裂解制備的汽 油，其不含硫或磷，

鹵代芳硝基化合物高選擇性催化加氫合成鹵代芳胺化合物是精 細(xì)有機(jī)合成中的重要反應(yīng)，對(duì)醫(yī)藥、染料中間體的合成具有重要意義。 常見(jiàn)的催化體系如:選用 Pd、Pt 等貴金屬負(fù)載型加氫催化劑在鹵代 芳硝基化合物的催化加氫合成鹵代芳胺化合物的過(guò)程中存在嚴(yán)重的 脫鹵現(xiàn)象，使得鹵代芳胺化合物的選擇性較差。針對(duì)上述脫鹵問(wèn)題，本課題開(kāi)發(fā)了一種基于非貴金屬 Fe 的負(fù)載 型催化劑，該催化劑在鹵代芳硝基化合物的催化加氫合成鹵代芳胺的 過(guò)程中具有較高的催化活性，且催化過(guò)程

近年來(lái)，原位環(huán)境透射電子顯微鏡（ETEM）成為了一種重要的表征手段，廣泛應(yīng)用于納米材料生長(zhǎng)、催化反應(yīng)、電池反應(yīng)、納米力學(xué)、高溫相變等現(xiàn)代材料研究領(lǐng)域。不同于常規(guī)透射電鏡表征的靜態(tài)分析，環(huán)境透射電子顯微技術(shù)可以在真實(shí)的反應(yīng)環(huán)境中（熱/電/磁/氣氛）實(shí)時(shí)研究材料原子級(jí)別的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)演變及其對(duì)性能的影響，為催化反應(yīng)機(jī)理研究提供了更準(zhǔn)確的信息。這就像破案時(shí)直接調(diào)取“監(jiān)控”而非根據(jù)事后的“現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)”分析倒推“過(guò)程”。

國(guó)內(nèi)每年僅重型柴油車的銷售量為100萬(wàn)臺(tái)左右，需要 2500~3000噸的脫硝催化劑。 預(yù)計(jì)2020年前后國(guó)6汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之后，僅重型卡車所需的小孔分子篩脫硝催化劑的市場(chǎng)將達(dá)到8～9億人民幣/年。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 目前柴油機(jī)尾氣SCR脫硝催化劑主要采用V2O5-WO3/TiO2氧化物脫硝催化劑，但其低溫催化活性較低，高溫水熱穩(wěn)定性差，無(wú)法滿足2020年前后國(guó)6的排放標(biāo)準(zhǔn)。并且目前所用的催化劑含有有毒元素釩，不僅存在廢舊催化劑回收處理困難的問(wèn)題，而且金屬釩高溫易揮發(fā)，會(huì)隨汽車尾氣的排放造成二次污染，因而在美國(guó)，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家早已被禁止使用于汽車尾氣的處理。基于小孔分子篩材料的新一代柴油車尾氣脫硝催化劑由于催化活性高，高溫水熱穩(wěn)定性能十分優(yōu)異的特點(diǎn)，是發(fā)達(dá)國(guó)家柴油車尾氣凈化脫硝催化劑的主流。國(guó)內(nèi)每年僅重型柴油車的銷售量為100萬(wàn)臺(tái)左右，需要 2500~3000噸的脫硝催化劑。 預(yù)計(jì)2020年前后國(guó)6汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之后，僅重型卡車所需的小孔分子篩脫硝催化劑的市場(chǎng)將達(dá)到8～9億人民幣/年。本項(xiàng)目的中試產(chǎn)品已經(jīng)得到數(shù)家國(guó)內(nèi)龍頭汽車催化劑企業(yè)的認(rèn)可。國(guó)內(nèi)用戶的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果表明，本項(xiàng)目的催化劑材料性能遠(yuǎn)超目前的國(guó)4車用催化劑，并且部分性能優(yōu)于國(guó)際汽車催化劑的巨頭的產(chǎn)品。