中国科学技术大学开发“动态三原子”加氢催化剂

近日,中国科学技术大学的研究团队利用金属载体相互作用和原子限域,首次设计出一种高密度、抗积炭镍铜“动态三原子”新型非贵金属催化剂,并在富烯烃气氛中乙炔和1,3-丁二烯选择性加氢等方面进行了应用。低碳烯烃是石油化工中的核心平台小分子。石脑油裂解制备的低碳烯烃因含有微量乙炔和1,3-丁二烯分子,影响其下游应用。选择性加氢是烯烃关键纯化技术,其工业催化剂通常是钯基贵金属催化剂。开发出高效非贵金属催化剂,同时避免催化剂烧结和积炭具有重要意义。     

氮磷共掺杂生物质多孔碳材料的制备及其氧还原性能研究

将槟榔原料与一定量的磷酸氢二铵均匀混合，在氮气气氛下制备氮磷共掺杂生物质炭，再与KOH二次煅烧生成孔隙结构发达的杂原子掺杂多孔碳。电化学测试结果表明，杂原子掺杂碳催化剂材料的ORR(氧还原)活性良好，具有优异的稳定性和抗中毒特性。组装的锌-空气电池的测试结果显示，无金属催化剂可与商业20%Pt/C催化剂性能相媲美，表明以生物质为基础的氮磷共掺杂活性炭是一种很有商业价值的氧还原催化剂材料。     

燃料电池汽车加氢站安全设计要点分析与建议

加氢站内氢气具有高压、易燃、易爆特性，一旦发生火灾或爆炸事故，将会带来巨大的经济损失甚至人员伤亡，因此，必须高度重视加氢站本质安全设计工作。针对加氢站工程设计中的安全要点，从加氢站的选址、总平面布置、设备安全设计、安全辅助系统、建筑设施及消防等各环节进行全方位分析，旨在全面提升加氢站的安全水平。结合国内加氢站技术发展现状，提出了加氢站安全设计、安全管控方面的建议。文中的分析结果可为加氢站的工程设计、建设、标准制定和安全运营提供参考。     

中国科学院福建物质结构研究所电催化还原CO2制乙烯研究获进展

近日,中国科学院福建物质结构研究所的研究团队通过串联催化策略,在局部附近多个不同的催化位点来提高CO₂电还原反应(CO₂RR)对乙烯的选择性。该研究成果发表于《德国应用化学》杂志。CO₂RR反应对于合成乙烯等化学品具有重要意义,但受限于单一活性中心的多电子转移过程和缓慢的C-C耦合过程。该研究团队将Cu纳米颗粒均匀分散在锚定原子孤立的Ni-N位点的卟啉三嗪骨架[PTF(Ni)]上,构建了串联催化剂PTF(Ni)Cu,用于催化CO₂RR反应生成乙烯。其中PTF(Ni)可以有效地将CO₂还原成高浓度的CO,并随后迁移到附近的Cu位,为下一次C-C偶联和进一步生产乙烯提供高覆盖率。     

乙醇醛加氢方法

本发明提供一种用于使工艺流中的乙醇醛发生选择性加氢的方法,所述工艺流包含存在于溶剂中的乙醇醛和一种或多种单糖,所述方法包含在不超过150℃的温度下、在加氢催化剂组合物存在下使所述工艺流与氢气接触不超过90 min的滞留时间。     

二维沸石咪唑骨架有效催化二氧化碳电还原的研究

成功合成了2种金属有机框架材料，并探究其在CO₂电催化还原反应中的应用。结果表明，二维ZIF-L催化剂的CO₂电催化还原活性、选择性和稳定性显著高于ZIF-7。在-1.3 V（vs.RHE）时，CO法拉第效率可达78.5%,是相同电势下ZIF-7的近2倍；CO的电流密度为16.8 mA/cm²,高于文献中报道的Zn基MOFs上CO的电流密度值。二维ZIF-L催化剂独特的孔腔结构有利于CO₂的吸附，从而有效催化CO₂电还原。     

11-苄硒基十一羧酸铵盐的双重刺激响应性质

合成了一种对氧化还原(Redox)和CO_2/N_2具有双重刺激响应的表面活性剂11-苄硒基十一羧酸铵盐(BSeUA),分别利用傅里叶红外光谱、核磁共振和电喷雾质谱等手段研究了BSeUA在Redox和CO_2/N_2刺激响应前后的分子结构变化特征。结果表明,在过氧化氢和水合肼交替作用下,BSeUA分子中二价硒醚基团(-Se-)与相应的四价硒亚砜基团(-Se=O)之间可以氧化还原可逆互变,在CO_2和N_2交替作用下,BSeUA分子中羧酸根(-COO-)与相应的羧酸(-COOH)之间可以可逆互变,从而实现BSeUA对Redox和CO_2/N_2具有双重刺激响应。分别在Redox和CO_2/N_2刺激作用下,由BSeUA稳定的乳液可以在破乳和再乳化2种状态下开关可逆循环至少5次,且乳液粒径和稳定性未发生明显变化。     

共沉淀反应酸碱比对CuFe合成低碳醇催化剂性能的影响

以不同的共沉淀反应的酸碱物质的量比(简称酸碱比)制备了一系列Cu Fe Mn/Zr复合氧化物合成低碳醇催化剂,对其CO加氢合成低碳醇的反应性能进行了考察,并采用ICP、XRD、BET、H_2-TPR对其结构进行了表征。研究结果表明,采用p H值控制碱液的加入量的方式不可行,按照酸碱比进行共沉淀反应可大大提高制备重复性。在T=533K、P=5.0MPa、GHSV=4900h~(-1)、n(H_2)/n(CO)=1.77的条件下,酸碱比为1∶1~1∶1.1所制备的催化剂性能较好,尤其以酸碱比1∶1.1时的时空收率、总醇选择性最高,CO_2选择性最低。ICP结果表明,碱量不足可能使得Mn~(2+)仅能部分沉淀,从而影响催化剂性能;XRD研究表明,多组元的共沉淀反应制备的催化剂分散度较高,无明显晶型;BET结果表明,沉淀剂碱量越少,比表面越大,孔结构越丰富;TPR研究发现,制备时碱量的增多使得催化剂中Cu物种和Fe物种的还原难度加大。     

β-环糊精修饰Ni/SFCC强化C9石油树脂催化加氢性能

以废弃的流化催化裂化催化剂（简称SFCC）为载体、β-环糊精为金属络合剂、硝酸镍为镍源，采用湿法浸渍法制备β-环糊精修饰的Ni/SFCC催化剂（简称Ni/SFCC-CD催化剂），考察其对C9石油树脂的催化加氢性能。通过BET比表面积测试、H2程序升温还原、X射线光电子能谱等手段对催化剂的物相结构进行表征，研究β-环糊精的作用机理及其对催化剂加氢性能的影响。研究结果表明：在反应温度为260 ℃、反应压力为7 MPa、反应时间为2.0 h的最优条件下，采用Ni/SFCC-CD催化C9石油树脂加氢，可制得溴值为1.45 gBr/（100 g）、色号（加纳德）小于1的水白色氢化C9石油树脂，催化剂循环使用4次后仍保持良好活性；β-环糊精的作用机理是：β-环糊精与硝酸镍产生络合作用，抑制硝酸镍的分解、控制NiO的结晶过程和增强活性组分Ni与载体之间的相互作用力，从而提高了Ni/SFCC-CD的催化活性和稳定性。