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基于氣態(tài)污染物高效降解的光催化技術及組件
北京工業(yè)大學
2021-04-14
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南工大實現(xiàn)太陽光驅動光催化內建電場重構
南京工業(yè)大學教授陸春華、寇佳慧與東南大學教授趙遠錦合作制備了一種多功能光催化復合纖維，首次實現(xiàn)了太陽光驅動內建電場重構，并有效增強光催化性能提高。日前，這一研究成果以《構筑紅外光響應的光生電子驅動器來增強光催化產(chǎn)氫》為題，作為封面文章發(fā)表在《先進材料》上。光催化反應是在太陽光照射下完成的化學反應，如果能夠在太陽光照射下實現(xiàn)內建電場重構，那么內建電場重構增強光催化這一研究策略將有效推動光催化技術的實際應用與發(fā)展。據(jù)論文第一作者、南京工業(yè)大學材料科學與工程學院博士生代寶瑩介紹，課題組創(chuàng)新性地設計并構筑了熱釋電—光熱—光催化復合微米纖維PVDF-HFP/CNT/CdS-Pt系統(tǒng)，以實現(xiàn)太陽光驅動內建電場重構，并顯著提高光催化分解水制氫效率達5倍以上，對應的平均表觀量子效率約為16.9%。為了充分發(fā)揮光熱材料和熱釋電材料的性能，該團隊將光催化反應局域在構筑的復合纖維的表界面，形成熱收集型光催化微反應器。為了得到最佳的光催化性能，他們探討了熱釋電基底、光熱材料含量等與熱釋電電勢輸出及光催化性能的關聯(lián)，并對復合螺旋纖維的光催化穩(wěn)定性進行了探索。其研究表明太陽光驅動內建電場重構可實現(xiàn)光催化性能的顯著提高。另外，該團隊通過變溫熒光和變溫光電化學表征等技術手段，探索了熱釋電內建電場對光生載流子分離、傳輸及壽命的影響，為未來太陽光驅動內建電場重構增強光催化性能的研究提供了理論依據(jù)與指導。據(jù)了解，該研究成果將來可以用來分解水制備清潔可再生能源氫氣、還原溫室氣體二氧化碳、氮氧化物固定、降解生產(chǎn)和生活中形成的有毒有害物質（如工業(yè)有機染料、醫(yī)用抗生素、家居裝修產(chǎn)生的甲醛等）等，以緩解日益嚴峻的環(huán)境和能源問題。相關論文信息： https://doi.org/10.1002/adma.201906361
南京工業(yè)大學
2021-04-11
Pt基催化劑抗一氧化碳中毒催化加氫過程
催化加氫過程是現(xiàn)代工業(yè)的重要過程， 是清潔 燃料和高階化學品生產(chǎn)中 的關鍵步驟。 經(jīng)估算 催化加氫在整個 化學工業(yè)體系 中的占比 超過 3 0% 。 在 催化 加氫 工業(yè) 過程中， 雖然使用粗氫作為氫源 具有 工業(yè)裝置簡單 、 更高的經(jīng)濟性 等特點 ，但是粗氫中含有的少量一氧化碳 ( 從幾百到幾千ppm ) 會造成加氫催化劑很快失活。 這部分ppm 量 級的CO 由于 和貴金屬催化劑具有很強的相互作用 ，在催化反應過程中占據(jù)催化活性位，從而使得反應物分子無法在催化劑表面吸附而導致催化劑中毒失活。 所以，現(xiàn)代催化加氫過程一般使用更為昂貴而且工業(yè)裝置更為復雜的 高純氫 系統(tǒng)作為 氫源。 發(fā)展新型高效貴金屬催化劑，提高貴 金屬 催化劑 對 CO 耐受度， 甚至 直接利用粗氫進行 低溫 催化加氫反應 ， 從而 降低加氫成本 和工業(yè)催化裝置的復雜性 是該研究領域的重大挑戰(zhàn) 。
北京大學
2021-04-11
基于金屬氧化物的復合半導體光催化劑
將納米級尺寸石墨烯量子點修飾到超薄ZnO納米片表面，同樣可大提高ZnO納米片的光催化性能。
上海理工大學
2021-04-10
用于空氣凈化的宏觀氣凝膠光催化劑材料
本項目提供了一種用于空氣凈化的宏觀光催化材料。采用一步冷凍成型法將非金屬光催化材料與氧化石墨烯制備成一體式宏觀催化劑。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
本項目提供了一種用于空氣凈化的宏觀光催化材料。采用一步冷凍成型法將非金屬光催化材料與氧化石墨烯制備成一體式宏觀催化劑。并對大氣中的主要污染物氮氧化物以及染料有很好的降解效果，還能有效地吸附各種油和有機物。
創(chuàng)新性和先進性：（1）創(chuàng)造性地將非金屬光催化材料和氧化石墨烯制備成宏觀一體式材料，并且對催化劑活性有增強作用，該方法可以應用到其它同類二維光催化材料。（2）該方法在室溫下即可完成，并且可以將光催化劑制備成任意的形狀和體積，能耗低，節(jié)能環(huán)保。
技術指標：該材料對流動狀態(tài)下的污染氣體NOx降解率高達55%，還能降解甲基橙等染料，吸油能力在50-90倍不等。
西南石油大學
2022-08-16
基于金屬氧化物的復合半導體光催化劑
將納米級尺寸石墨烯量子點修飾到超薄ZnO納米片表面，同樣可大大提高ZnO納米片的光催化性能，結果如下圖所示，這主要歸因于石墨烯量子點與ZnO納米片形成p-n結，促進光生載流子的分離效率。
此外，將 N 摻雜石墨烯量子點與 TiO2 納米片復合，構筑高效可見光催化劑，
可
上海理工大學
2021-01-12
一種光催化制備2-呋喃乙酸甲酯類化合物的催化方法
本發(fā)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(huán)異構化反應，以CO2作為羧基來源；無光敏劑；具有較高的產(chǎn)率和良好的化學選擇性，本發(fā)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(chǎn)物。反應條件溫和，并且從簡單易得的底物原料出發(fā)，采用三組分偶聯(lián)的方式，避免復雜底物的使用。
蘭州大學
2021-01-12
高性能氮化硼納米材料
納米氮化硼材料兼具氮化硼和納米材料的雙重優(yōu)勢，廣泛應用于航空航天、高端電子散熱材料、吸附劑、水凈化、化妝品等領域。項目團隊開發(fā)出一種能夠實現(xiàn)形貌和尺寸均一且具有超大比表面積多孔氮化硼納米纖維的規(guī)模化制備技術，目前市場尚未實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。該技術合成工藝簡單可控、成本低、過程綠色環(huán)保，處于國際領先地位。
1 產(chǎn)品的應用領域
圖2 高性能氮化硼納米纖維粉體
圖3 氮化硼納米纖維粉體微觀形貌
吉林大學
2025-02-10
高效的二氧化碳電催化劑
通過將酞菁銅（CuPc）分子與碳納米管復合，得到了高效的二氧化碳電催化劑。它可以在較低過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自發(fā)轉變?yōu)槌叽鐬?nm左右的銅納米團簇，是高催化活性位點；當停止催化反應后，銅納米團簇又會可逆地回到CuPc分子結構（圖3c-e）。不同于CuPc，另外兩種銅配合物HKUST-1和[Cu(cyclam)]Cl2在催化反應電位下都不可逆地轉變?yōu)榻饘巽~微米枝晶，因此催化活性和選擇性遠低于CuPc/CNT
南方科技大學
2021-04-13
二氧化碳催化加氫制備高品質汽油
成果創(chuàng)新點 主要技術創(chuàng)新路徑：一步催化二氧化碳加氫高選擇性 制備高品質（清潔）汽油 核心解決問題、核心優(yōu)勢：一步催化二氧化碳加氫高 選擇性制備汽油,即緩解能源危機又能改善環(huán)境問題。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，
中國科學技術大學
2021-04-14