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產品詳細介紹

本發明涉及催化技術領域，旨在提供用于SO3催化分解的鈰鉻復合氧化物催化劑及制備方法。該鈰鉻復合氧化物催化劑的通式為：CexCr1?xO1.5+0.5x，其中，x的取值范圍為0.2～0.8；該制備方法包括步驟：確定CexCr1?xO1.5+0.5x中x的值，稱取Ce(NO3)3·6H2O、Cr(NO3)3·9H2O、C6H8O7·H2O和C2H6O2，加水溶解得到溶液，再加熱蒸干得到混合物，將混合物烘干并研磨成粉末，將粉末升溫預燒再爐冷后，再將粉末升溫焙燒后爐冷，即制得鈰鉻復合氧化物催化劑。本發明中的鈰鉻復合氧化物催化劑活性組分含量高、來源廣、價格低廉。

本發明屬于催化方法及催化劑技術領域，具體涉及一種光催化制備2?呋喃乙酸甲酯類化合物的催化方法，是基于光催化體系的CO2參與1,3?烯炔的1,4?碳酰化/環異構化反應，以CO2作為羧基來源；無光敏劑；具有較高的產率和良好的化學選擇性，本發明反應底物范圍廣泛，多種官能團如甲基、甲氧基、苯基、鹵素都可兼容于該反應，苯基上不同位置取代的1,4?二氫吡啶化合物也可以在體系中兼容并轉化為目標產物。反應條件溫和，并且從簡單易得的底物原料出發，采用三組分偶聯的方式，避免復雜底物的使用。

南方科技大學材料科學與工程系講席教授王湘麟課題組在基于納米石墨烯的高性能單原子電催化劑、C60衍生物高效儲鋰、CSPbBr3量子點鐵電性質研究等取得重要進展。相關論文發表于Nano Energy(IF：15.548)；ACS nano (IF：13.903)；《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society，IF：14.695)。 發展高效穩定的非鉑基電催化劑對質子交換膜電池等清潔能源轉換裝置的大規模應用具有關鍵作用。王湘麟團隊基于結構明確的納米石墨烯，合成了單原子鐵-氮-碳氧還原催化劑，其催化活性接近商業Pt/C，并具有高循環穩定性。我校物理系副教授徐虎和物理系博士后黃祥構建了理論計算模型并模擬電催化反應過程。 在鋰電池電極材料方面，王湘麟團隊與臺灣大學高分子科學與工程研究所教授王立義(Wang Leeyih)團隊合作，基于C60衍生物開發高性能的儲鋰材料，研究論文發表于ACS Nano。 王湘麟團隊與吉林大學化學學院袁宏明教授合作，首次發現全無機鹵化物鈣鈦礦CsPbBr3量子點具有出色的鐵電性，研究論文發表于《美國化學會志》。

本項目以陜西榆林及內蒙地區生產的半焦焦粉為原料，通過高溫催化處理以實現半焦焦粉的有序化、多孔化和功能化改性；進而將改性半焦焦粉作為催化劑應用在 CO 2 光催化反應過程中。本項目通過考察改性半焦對 CO 2 光催化轉化產物組成和產率的影響，揭示不同溫度、不同催化劑對半焦結構的調控規律及作用機制；進而揭示改性半焦作為催化劑在 CO 2 光催化轉化過程中的作用機理及轉化機制，以期探尋半焦焦粉應用的新途徑及 CO 2 轉化的新技術。

本發明提供一種零價鐵與TiO2光催化耦合的類芬頓光催化反應體系的方法，該方法步驟：配制1L濃度為10mg/L-100mg/L的模擬染料廢水置于玻璃容器中，向該模擬染料廢水中加入0.1g-2g?Fe0，用濃度為1mol/L的HCl溶液調節所述模擬染料廢水的pH=3，然后向所述染料廢水中投加1g/L的TiO2催化劑，開啟λ=254nm的紫外燈，將盛有模擬染料廢水的玻璃容器置于所述紫外燈下，開啟曝氣泵，采用玻璃容器底部曝氣方式驅動混合反應體系中的HCl溶液、TiO2催化劑和模擬染料廢水，反應結束后，關閉紫外燈和曝氣泵，往反應體系中加入2-10ml濃度為1mol/L的NaOH溶液，靜置沉淀30-60min。本發明的效果是可降低反應體系中35%-50%的色度和濁度，出水水質可達到（GB18918-2002）一級A標準的要求。

一種多級結構工程的策略來實現協同優化水分解催化劑的催化性能。通過兩步化學合成途徑，研究人員制備出了鐵(Fe)摻雜的磷化鈷(CoP)納米片與碳納米管的復合物 (圖1a, b)。研究發現，這類復合物催化劑具有與標桿的金屬鉑（Pt）催化劑接近的氫氣析出反應催化活性。并且首次發現Fe摻雜量對這類無機-納米碳復合物催化劑在不同pH電解質中的催化氫氣析出性能有明顯的影響。另一方面，通過原位的電化學氧化/水解，這類復合物催化劑可以轉換為Fe摻雜的羥基氧化鈷/碳納米管的復合物并展現出非常優異的氧氣析出催化性能。進一步，研究人員利用這類復合材料作為正負電極的催化劑構筑了一個簡易的堿性水分解電解池，并證明了這種電解池可以在1.5 V的電壓下以10 mA cm -2 的電流密度持續穩定的進行水分解，該性能是目前水分解電催化劑的最好性能之一。該電解池也可以由單節AA干電池來驅動分解水產生氫氣和氧氣 

項目簡介： 碳酸丙烯酯高能電池電解液．高效溶劑僅用作高能電池及電容器 的優良介質，世界市場所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產 碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯達數十萬噸。而目前國內生產 量在 1000-2000 噸，供不應求，市場前景十分廣闊。隨著社會對綠色 環保的重視，許多工藝會被清潔、環境友好工藝所代替，必然進一步 加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下游產品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、 聚氨酯的不斷推廣應用，其市場需求量還要不斷增加。本產品碳酸丙 烯酯是一種高效溶劑和優良抽提劑，性質穩定、無毒、純的溶劑對碳 鋼設備沒有腐蝕，它對高分子化合物具有良好的溶解能力。目前最受 人重視的是用來脫除天然氣、石油裂解氣、油田氣、合成氨變換氣中 的二氧化碳和硫化氫，效果顯著。在電子工業上可作高能電池及電容器的優良介質，在高分子工業上可作聚合物的溶劑和增塑劑等。也可 以作油性溶劑以及烯烴和芳烴的萃取劑。在紡織工業上可用作合成纖 維的助劑和固定劑、紡絲溶劑或水溶劑染料顏料分散劑；此外，它還 是一種用途極其廣泛的有機合成原料和中間體，如酯交換法生產碳酸 二甲酯的原料。 產品市場分析 僅用作高能電池及電容器的優良介質，世界市場所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產碳酸二甲酯的所需配套原料：碳酸丙烯 酯達數十萬噸。而目前國內生產量在 1000-2000 噸，供不應求，市場 前景十分廣闊。隨著社會對綠色環保的重視，許多工藝會被清潔、環 境友好工藝所代替，必然進一步加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下 游產品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不斷推廣應用，其市場需 求量還要不斷增加。現國內市場價格為 7000-8000 元/噸。相關原料價 格：環氧丙烷 7500 元/噸和二氧化碳 300--700 元/噸。 現有技術情況 利用二氧化碳與環氧化物加成反應合成環狀碳酸酯早已實現了 工業化，目前的研究主要集中在尋找高效均相催化劑以及非均相催化 劑。現行工藝大多采用均相催化過程，存在著催化劑的回收、循環使 用上的困難；且產物必需經過多步蒸餾等過程分離提純，既耗時、耗 能，又增加設備的投資。此外，為制得高質量的產品和提高環氧化物 的轉化率，許多工藝還得使用揮發性的有機溶劑。這一反應的非均相 催化過程尚未實現產業化，主要受非均相催化劑的活性和穩定性（即 催化劑的使用壽命）所限。 所屬技術領域：一碳化學與化工及綠色催化技術，可再生資源的 化學轉化利用。選題依據：基于人們對資源和環境問題的關注及實現可持續發展 的社會需求，以消除污染、合理利用資源、實現可持續發展為目標的 綠色化學已成為當前化學研究的熱點和前沿。二氧化碳作為一種典型 的可再生資源，具有無毒、無腐蝕性、阻燃、化學惰性，大量存在于 自然界中等特點，無溶劑殘留而且對環境友好等優點；同時它也是一 種溫室氣體，對它的資源化利用，還可以減輕環境負荷。回收再利用 的二氧化碳主要用于生產基本化工原料及具有應用價值的綠色化工 產品。目前，每年大約有 110 MT(百萬噸) 的二氧化碳用于化工產品 的合成，如碳酸酯、酰胺、氨基甲酸酯等,具有很高的應用價值和廣闊 的市場前景。基于資源和環境因素考慮，二氧化碳的化學轉化與利用 吸引著越來越多研究者的興趣，具有很高的應用價值和理論研究意義。 本工藝的目的 針對固體催化劑活性不高、穩定性不好的問題，設計與篩選高活 性、高穩定性固體催化劑，解決催化劑的回收使用問題和簡化產品的 分離、純化過程，以降低生產成本；用超臨界二氧化碳替代有機溶劑， 實現無有機溶劑、對環境友好的清潔工藝過程，即工藝過程的綠色化。 技術內容 高活性、高穩定性固體催化劑的篩選：側鏈帶有銨鹽、胺基等功 能基團的聚苯乙烯樹脂能高效、高選擇性地催化環氧化物與二氧化碳 反應制備環狀碳酸酯。 催化劑的種類：苯乙烯系極性大孔吸附樹脂、強堿性苯乙烯系陰 離子交換樹脂、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂、大孔苯乙烯系 螯合性樹脂、大孔弱酸丙烯酸系陽離子交換樹脂、大孔強酸丙烯酸系 陽離子交換樹脂。 上述高活性固體催化劑的回收、再利用。

電池高性能低鉑電催化劑研究首先合成含有高指數面的Pt3Fe 多級納米線，再通過煅燒得到含有兩個原子層厚的 Pt-skin結構，并評估了該材料在酸性介質中的氧還原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理論計算結果證明含有高指數面的 Pt-skin表面對反應中間體的吸附能優化，有利于電催化反應的進行。該工作首次將 Pt-skin和高指數面結合，在催化劑活性和穩定性方面有了很大提升，為高性能電催化材料的設計和開發指出了新方向。

項目簡介對氨基苯酚（p-AminopHenol，簡稱PAP）是合成醫藥、農藥及染料等的重要中間體，并可用作橡膠防老劑。是世界十大藥品之一撲熱息痛及子午線輪胎防老劑的主要原料。國內外有關對氨基酚合成研究的報道很多，主要有：對硝基苯酚鐵粉還原法、硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法等。其中硝基苯催化加氫還原法工藝流程短，能耗低，污染小，設備和工藝條件也不十分苛刻，對氨基苯酚收率較高，產品質量較好，被普遍認為是未來發展的方向。而目前國內之所以一直未能實現大規模的工業化生產，主要存在以下問題：（1）催化劑與產品分離困難。目前，該工藝所采用催化劑為Pt/C，所用載體為粉末狀活性炭。該催化劑不僅粒度小，而且比重較小，在工業化生產中將催化劑從反應后的混合物中分離出來極為困難。（2）生產成本高。由于該工藝采用貴金屬Pt為催化劑，因此催化劑的回收及套用將直接決定著生產成本。Pt/C催化劑在回收過程中損失較為嚴重，而且失活催化劑的再生也較為困難，導致生產成本上升，市場競爭力下降。（3）以硫酸為反應介質，對設備材質要求較高，同時副產大量的稀硫酸銨溶液，必須進行綜合利用。針對目前該工藝存在的上述問題，本項目研究的重點是在現有工藝的基礎上，開發Pt/SiO2催化劑，利用SiO2比重大，易于分離的特點，解決催化劑與產品分離上的困難，降低產品成本。以Pt/SiO2為催化劑，PAP收率可達到85％。二、市場前景幾年來，全世界對氨基苯酚的消費量已超過12萬t/a；目前，我國需求量也已超過3萬t/a，并以10%/a的速度增長，因此對氨基苯酚具有廣闊的市場。三、合作方式  尋求中試放大合作。項目負責人：王延吉聯系電話： 022-60204867