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CuFe2O4復合材料催化氧化有機污染物的性能與機理
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
學號
馮疇境
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043101
李暄
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043116
羅雨欣
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043111
黃品杰
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043110
張一丹
化學化工學院環境工程
2019-2023
201931043105
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
周家斌
化學化工學院
教授
環境材料與污染控制
劉丹
化學化工學院
講師
環境材料與污染控制
四、項目簡介
工業生產當中產生大量的有機廢水需要凈化處理，對此問題，本課題準備采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有機污染物。制備出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2復合材料來活化PMS。PMS在復合催化材料表面會迅速反應生成硫酸根和羥基的自由基，同時在光照下實現電子空穴的有效分離。通過光催化和高級氧化產生的強氧化性的活性物種會爭奪有機物的最外層電子來實現對有機廢水的高效降解。
因為CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重復使用、低毒、化學性質穩定、可見光催化活性等優點，可減少二次污染，且能夠高效的活化PMS，此外，PMS可作為電子受體快速轉移和消耗光生電子，實現電子和空穴的有效分離，提高其光催化活性。同時，通過摻雜MnO2顆粒進一步提高CuFe2O4催化劑比表面積，在反應體系中能夠進一步活化PMS產生氧化自由基，從而有效地降解有機物。
西南石油大學
2023-07-20
紫外催化濕式氧化處理高濃度難降解有機廢水研究及產業化
針對高濃度難降解廢液處理的難點問題，開發了綠色、高效、降解徹底的紫外催化濕式氧化工藝。現階段，該技術已應用于高濃度危險有機廢液、垃圾滲濾液、油墨廢水、電鍍廢水、印染廢水等有機廢水的處理。?
哈爾濱工業大學
2021-04-14
.一種環戊酰亞胺催化加氫合成八氫環戊烷[C]吡咯的方法
八氫環戊烷[C]吡咯是一種重要的醫藥中間體，主要用來合成治 療丙型肝炎的關鍵藥物特拉匹韋(Telaprevir)及治療糖尿病的藥物格 列齊特(Gliclazide)，八氫環戊烷[C]吡咯在醫藥工業中有著較大的需 求量，采用環保、經濟的方法，大規模合成八氫環戊烷[C]吡咯有著 重要的意義。早期報道的八氫環戊烷[C]吡咯的合成方法是采用 LiAlH4 在四 氫呋喃溶液中還原環戊酰亞胺，八氫環戊烷[C]吡咯的收率可達 51%; 中國專利(CN2013106276
蘭州大學
2021-04-14
東南大學張袁健團隊在納米酶催化機制方面取得重要研究成果
近日，東南大學化學化工學院、江蘇省富碳材料器件工程研究中心張袁健教授團隊（https://carbosensing.group）在Fe-N-C納米酶在催化抗壞血酸氧化反應中的機制研究取得進展，相關成果以“Insights into Iron Leaching from an Ascorbate-Oxidase-like Fe-N-C Nanozyme and Oxygen Reduction Selectivity”為題在化學領域國際權威學術期刊Angew. Chem. Int. Ed.以VIP Paper形式在線發表。
東南大學
2023-05-15
固體酸催化碳水化合物制備5-羥甲基呋喃甲醛（HMF）
碳水化合物是生物質資源的主要組成部分，如何有效地將其轉化為能源材料和大宗化學品是實現生物質資源利用的重要環節。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實現以上環節的關健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉化為HMF表現出很好的催化活性，開發了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學工藝，研究了固體酸的組成和性質、反應條件對HMF收率的影響。在130 ℃、DMSO溶劑、條件下，以CSZA-3固體酸為催化劑，由葡萄糖轉化為HMF可以獲得最佳收率47.6 %；以CSZ固體為催化劑，由果糖轉化為HMF可以獲得60 %以上的收率。
四川大學
2015-12-22
可替代貴金屬催化劑，天津大學團隊將鋰電池廢料變廢為寶
由于高能量和高功率密度，鋰離子電池已成為便攜式電子產品和電動汽車的主流電源。隨著鋰離子電池產品的普及，大量廢舊電池的出現，也將對生態環境保護造成壓力。近日，天津大學教授胡文彬、陳亞楠團隊在《中國科學材料》發表研究論文《變廢為寶：富缺陷鎳摻雜磷酸鐵鋰用于高效電催化析氧反應》，利用簡單浸漬法結合電化學原位轉化，可將廢舊電池正極材料磷酸鐵鋰轉變成高效的析氧反應電催化劑。
天津大學
2021-09-14
一種環戊酰亞胺催化加氫合成八氫環戊烷[C]吡咯的方法
八氫環戊烷[C]吡咯是一種重要的醫藥中間體，主要用來合成治 療丙型肝炎的關鍵藥物特拉匹韋（Telaprevir）及治療糖尿病的藥物 格列齊特（Gliclazide），八氫環戊烷[C]吡咯在醫藥工業中有著較大 的需求量，采用環保、經濟的方法，大規模合成八氫環戊烷[C]吡咯 有著重要的意義。早期報道的八氫環戊烷[C]吡咯的合成方法是采用 LiAlH4 在四 氫呋喃溶液中還原環戊酰亞胺，八氫環戊烷[C]吡咯的收率可達 51%； 中國專利（CN201310627653.8）公開了一種采用 NaBH4 為還原
蘭州大學
2021-01-12
利用304型不銹鋼網基電分解水析氫、析氧催化電極
為電解水領域展示了一種以廉價的不銹鋼網衍生出的能夠在堿性條件下高效分解水的電極材料。通過將普通商用的304型柔性不銹鋼網進行酸腐蝕剝離并在高溫利用氨氣以及磷化氫氣體活化處理，分別制備出了性能媲美金屬鉑和氧化銥電極性能的陽極和陰極電極。這種電極具有以下優點： （1）成本低廉：304型柔性不銹鋼網每平方米售價40美元，而其他常用的非貴金屬替代電極材料如鎳網每平方米100美元，碳布每平方米875美元。金屬鉑和二氧化銥就更加昂貴得多。 （2）活性優異：得益于表面的腐蝕剝離增加的活性比表面積以及高溫氨氣或磷化氫氣體的燒灼引入的氮或磷原子，制備的氮摻雜活化電極析氫活性與金屬鉑相近，磷摻雜活化電極析氧活性較二氧化銥高。電解水整體體系性能比傳統組合金屬鉑-二氧化銥系統的超電勢還要小。 （3）性能穩定：整個體系將近6天不間斷工作時間之內性能未觀察到任何衰減。
中山大學
2021-04-13
催化二氧化碳和環氧化合物制取環碳酸酯
隨著人們對于環境問題的日益重視，由于溫室氣體二氧化碳所引起的全球氣候環境問題 受到廣泛的關注。解決該問題除了從源頭入手，倡導節能減排之外，尋求利用二氧化碳的方法 同樣重要。二氧化碳和環氧化合物反應生成環狀碳酸酯是目前廣泛被研究的化學固定二氧化 碳的重要方法之一，該反應無其他產物生成，原子利用率100%。本項目所使用的催化劑是自 主開發的，將催化活性物質負載到生物質上構建綠色多相催化劑。結合之前的研究成果，催化 反應在連續實驗裝置
華東理工大學
2021-04-14
結合大環化和聚氨基酸偶聯兩種策略極大改善蛋白質體內藥學活性
基于該實驗室所發展的位點特異蛋白質 - 聚氨基酸偶聯技術 (J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10995?11000) ，以干擾素 -α2b （一種抗病毒和抗腫瘤藥物）為模型藥物蛋白合成了頭 - 尾相接的干擾素 - 聚氨基酸大環偶聯物，并將其與野生型干擾素， 2 個線型干擾素 - 聚氨基酸偶聯物，以及 1 個線型干擾素 -PEG 偶聯物平行比較。研究結果表明，無論在細胞實驗還是動物實驗層面，干擾素 - 聚氨基酸大環偶聯物的藥學性質均明顯優于其他對照組。最為特殊的是，大環偶聯物不僅僅具有傳統蛋白質 - 高分子偶聯物的典型優勢如長循環時間和高腫瘤滯留，還有環狀多肽藥物特有的高腫瘤滲透性。由于這一系列的優異性質，干擾素 - 聚氨基酸大環偶聯物最終在多個動物模型中都表現出優異的抗腫瘤活性，其抑制腫瘤生長效果明顯優于實驗對照組（包括野生型干擾素， PEG 偶聯物和線性聚氨基酸偶聯物）。
北京大學
2021-04-11