五硼化二钨

近日，华东师范大学化学与分子工程学院吴鹏教授团队在分子筛孔道限域金属催化剂高效催化丙烷脱氢领域取得重要进展。面向丙烷脱氢制丙烯这一重要工业反应对高活性、高选择性和高稳定性贵金属催化剂的实际需求，课题组创制了超大微孔硅锗沸石孔道内限域锚定铂(Pt)团簇催化剂，利用沸石骨架金属与Pt的强相互作用，实现了丙烷脱氢高选择性制丙烯反应的长周期运行。2023年6月12日，研究成果以《Germanium-enriched double-four membered-ring units inducing zeolite-confined subnanometric Pt clusters for efficient propane dehydrogenation》为题在线发表于Nature Catalysis上。丙烯是化学工业中最重要的烯烃之一，用于生产多种大宗化学品，包括聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸、丙酮和环氧丙烷等。广泛用于丙烷脱氢制丙烯的铂基催化剂面临着制造成本高、容易团聚烧结和高温下催化性能快速失活等诸多问题。因此开发兼具理想催化活性、高选择性及长期耐久性的新型催化剂具有重要的学术和应用价值。吴鹏教授团队开发了一种UTL型硅锗沸石孔道限域的Pt亚纳米团簇型金属催化剂，巧妙利用UTL型分子筛中特殊的富锗双四元环结构（d4r）诱导锚定客体Pt，形成特异性限域于14元环孔道内的亚纳米Pt团簇，构建的主客体双金属结构Pt4-Ge2-d4r@UTL催化剂极大地提升了丙烷脱氢的催化性能，并具有高活性、高丙烯选择性和高耐久性，极具工业应用前景。Pt4-Ge2-d4r@UTL催化丙烷脱氢反应的性能课题组以热/水热结构稳定的Ge-UTL为载体，H2PtCl6为Pt源，采用湿法浸渍制备得到催化剂Pt@Ge-UTL。该催化剂在500oC的反应温度下获得了超过54%的丙烷稳定转化率，99%以上的丙烯选择性。催化剂在不同的丙烷分压，空速以及反应温度下持续稳定催化4200小时。为了满足工业应用需要，课题组还评价了纯丙烷进料、580oC/600oC高温条件下长时间的丙烷脱氢性能，结果表明催化剂具有工业应用前景。亚纳米Pt团簇在UTL孔道内的落位课题组利用积分差分相位衬度成像扫描透射电子显微镜，证实了亚纳米级的Pt团簇特异性地落位在UTL的14元环孔道内，表明Pt在UTL孔道中占据了特定位置，这与14元环孔道具有较大孔尺寸以及骨架Ge在双四元环结构单元的局部富集有关。Pt和Ge的化学状态和配位环境的表征原位XAFS研究表明，最优催化剂Pt-A-2h(31)-R中的Pt物种价态介于0-1之间，线性组合拟合给出了Pt的平均价态为0.576。该催化剂拥有几乎可以忽略的Pt-Pt键散射路径贡献，说明高Ge含量的样品中Pt的尺寸极小（Pt-Pt键配位数大约为3）。重要的是，可以明显观察到位于2.93 Å位置的Ge-O-Pt键的散射路径，且强度很高，证明了Pt是通过Pt-O-Ge键的形式锚定在Ge-UTL沸石上。此外，没有观察到Ge-Ge键的散射路径信号，表明骨架Ge未被还原，仍为原子分散的骨架Ge位点。Ge原子在载体和催化剂中的位置采用19F MAS NMR技术对双四元环结构中的元素组成进行了表征，确认了各种组成的双四元环所占比例并计算出了双四元环结构中Ge含量占整个UTL晶体中Ge含量的95 %左右，表明经酸处理稳固后，样品中的Ge主要位于双四元环结构单元。确定了Pt的定向锚定和落位是通过与双四元环结构中的骨架Ge的化学相互作用来实现的。证明了一种全新的活性位点Pt4-Ge2-d4r@UTL的形成，其可以高效催化丙烷脱氢制取丙烯。丙烷脱氢过程的理论计算结果DFT理论计算和微观动力学模拟结果表明Pt4-Ge2-d4r@UTL结构的计算活化能接近实验值，且远低于Pt(111)的活化能。这归因于Pt4-Ge2-d4r@UTL结构可以有效降低第一步脱氢的能垒，这是整个PDH反应的速率决定步骤，从而提高丙烷脱氢反应速率。吴鹏教授课题组长期聚焦于新型沸石分子筛催化材料的设计及环境友好石油化学化工过程的研究。华东师大化学与分子工程学院博士后马跃为论文的第一作者，华东师大化学与分子工程学院吴鹏教授、徐浩教授、关业军教授，以及中国石油大学（北京）宋卫余教授、内蒙古大学张江威研究员、阿卜杜拉国王科技大学韩宇教授为共同通讯作者。合作单位包括石油科学研究院、崇明生态研究院、重庆大学、中国石油大学（北京）、内蒙古大学、华南理工大学以及阿卜杜拉国王科技大学。

2023年4月10日，广西标准化协会在南宁市组织专家对由广西壮族自治区地质矿产测试研究中心(国土资源部南宁矿产资源监督检测中心)提出，广西壮族自治区地质矿产测试研究中心、广东省矿产应用研究所、广西壮族自治区环境保护科学研究院、广西壮族自治区土壤肥料测试中心、中科检测技术服务（广州）股份有限公司、广西壮族自治区生态环境监测中心、谱尼测试集团广西有限公司、广西南环检测科技有限公司、广西北部湾环境科技有限公司、中国有色桂林矿产地质研究院、南宁海关技术中心、广西壮族自治区产品质量检验研究院、广西壮族自治区第六地质队、南方石山地区矿山地质环境修复工程技术创新中心、深圳市金池环境科技有限公司、广西壮族自治区自然资源生态修复中心共同起草的团体标准《土壤和沉积物 硼的测定 电感耦合等离子体质谱法》进行了审定，专家一致同意通过审定。（审定会现场）来自广西分析测试研究中心、广西大学化学化工学院、广西环境科学学会、广西农业科学院农产品质量安全与检测技术研究所、广西博测检测技术服务有限公司等单位专家在听取标准起草单位对标准起草情况的汇报后，对标准进行了逐条逐款认真审定，一致认为团体标准《土壤和沉积物 硼的测定 电感耦合等离子体质谱法》是在深入调研，广泛收集整理相关资料，结合硼测定方法实际的基础上制定，所采用的技术路线正确，内容完整，具有科学性、先进性和可操作性。团体标准《土壤和沉积物硼的测定电感耦合等离子体质谱法》的发布实施，对提高土壤和沉积物中硼的测定效率，高效完成全国土壤普查的工作任务具有积极意义。（审定会现场）广西标准化协会谢宏昭会长/高级工程师、黄林华秘书长/高级工程师，广西壮族自治区地质矿产测试研究中心阳国运正高级工程师、张文捷高级工程师，广东省矿产应用研究所武明丽高级工程师，广西壮族自治区环境保护科学研究院黄月英高级工程师，谱尼测试集团广西有限公司熊刚高级工程师，广西壮族自治区第六地质队蔡春雨高级工程师及编制小组其他成员参加了此次团体标准审定。

中国环境报讯 随着我国经济社会快速发展，我国二噁英污染防治面临严峻形势，广大民众避之不及，大有谈之色变的忧恐心理。国务院高度重视二噁英等持久性有机污染物污染防治问题，于2007年对二噁英等持久性有机污染物污染防治工作提出了明确要求，严令各地要从贯彻落实科学发展观，建设生态文明和保障人民身体健康的高度进一步提高认识，把二噁英污染防治与当前实现节能减排目标、推动产业结构调整紧密集合起来，促进经济社会与环境协调发展。　　近几年来，二噁英实验室建设超常规、高速度发展，已经出现十几家二噁英实验室。这些二噁英实验室在装备和技术水平等方面良莠不齐，而且由于这些实验室建设目的不同，技术侧重点也不相同。如，疾病控制中心的二噁英实验室侧重于食品安全和人体健康，进出口商品检验部门的二噁英实验室侧重于商品检测，高校和研究所的二噁英实验室侧重于科学研究，而国家环境分析测试中心的二噁英实验室则是针对排放源和环境样品的二噁英测试。　　目前人们对焚烧炉二噁英排放“达标”、“合格”的界定不清，导致认识上的误区。科学地讲，焚烧炉二噁英排放没有永恒的“达标”或者“合格”。一次的监测数据只能反映当时的运行状况和测试条件下的排放情况，不能说一次“合格”就永远合格。有的焚烧设施，因为运行管理状况的变化可能会出现大起大落的情况；有的因焚烧对象组成的变化可能导致二噁英排放的差异。因此，焚烧炉排放二噁英的监测应该是日常运行过程中的不定期监控指标，而不能作为出厂标准，测定一次就万事大吉。监管部门也认识到，二噁英排放只是众多污染控制指标中的一项，不应过于强调二噁英指标的重要性，而忽略其他指标。　　有关专家表示，应该通过法律的形式规定废物焚烧设施的二噁英排放监测要求，如出台污染源排放二噁英的监测方法标准，规范废气二噁英监测的方法、技术、程序和装置；出台相应的监测技术规范，对取样条件、监测频次、监管方式等作出明确规定；联合国家质检总局对二噁英监测实验室的资质和考核做出科学合理的规定。至少建立一个具有高水平的二噁英实验中心，加强对环保系统二噁英实验室的规范管理与技术指导，保证监测数据的科学性和可靠性。总之，要客观了解整个废物焚烧行业的二噁英排放状况，比较可行和有效的办法是政府组织或法律规定的第三方调查监测，监测费用与被监测方无关，所有测试结果对政府和社会负责。　　在此背景下青岛崂应研发了崂应3030B型智能废气二噁英采样仪和崂应2040型环境空气智能二噁英采样仪，仪器可应用于废气污染源和空气中二噁英类物质样品的采集，如在危险废物焚烧处置设施、医疗废物焚烧处理设施和水泥窑共处置危险废物设施、建设项目竣工环境保护验收、监督性检测过程中的二噁英类检测、生活垃圾焚烧设施二噁英排放检测等领域。　　该仪器主机负载能力大，取样管采用全钛材质、重量轻、防腐蚀，整体结构简单，操作方便易懂。产品一经推出，便受到广大用户的认可和支持，以上海某监测站为例，崂应公司产品采用新型烟尘（气）主板为主控制机，现场与国外同等机型进行比较，除可应用于废气污染源二噁英类物质样品的采集外，具有可测量管道污染源中含湿量和各种烟气浓度等功能，真正意义上实现了一机多用，方便广大用户根据不同现场工况进行实际需求测量。 王建林　　 崂应3030B型 智能废气二噁英采样仪 　　仪器可应用于废气污染源中二噁英类物质样品的采集，在危险废物焚烧处置设施、医疗废物焚烧处理设施和水泥窑共处置危险废物设施、建设项目竣工环境保护验收、监督性检测过程中的二噁英类监测、生活垃圾焚烧设施二噁英排放检测以及其它可应用的场合。　　产品特点:　　◆ 取样管采用钛合金材质，更加耐腐蚀；玻璃器件采用硼硅酸盐玻璃等惰性材料；　　◆ 系统自动控制加热制冷温度；　　◆ 模块化设计，体积小，重量轻，携带组装方便快捷；　　◆ 玻璃件接口密封性好，拆装容易；　　◆ 高负载、低噪声、大流量采样泵，流量可达到100L/min；　　◆ 大容量自动存储，U盘转存；　　◆ 宽温大型多角度TFT彩色屏，耐高寒，视域角度广，实现良好的人机交互界面；　　◆ 高速无噪声打印，中文报表，报表内容可选；　　◆ 采样中断电保护，上电记忆功能；　　◆ 烟气测量功能；　　◆ 含湿量测量功能；　　◆ 独特高效气水分离器设计，有效除湿，提高硅胶利用率；　　◆ 工业高速嵌入式工控机核心，WINCE操作系统；　　◆ 配备丰富人机接口，支持鼠标、键盘、触摸板、打印机等设备；　　◆ 防尘防水工业键盘精密设计，适用于恶劣工况，操作方便；　　◆ 仪器故障与系统密闭性自动检测与报警功能，方便用户维护与使用；　　◆ 精确电子流量计控制，实时监测计温、计压，自动调节流量。　　崂应2040型 环境空气智能二噁英采样器 　仪器按照HJ77.2-2008 《环境空气和废气二噁英类的测定 同位素稀释 高分辨气相色谱——高分辨质谱法》设计，主要应用于环境空气中二噁英的采样，常规环境空气、垃圾焚烧发电厂区域环境空气及其他环境大气中含有POPs和浮尘的采样场合；本采样器主要适用于常规环境空气、垃圾焚烧发电厂区域环境空气以及其它含有POPs和浮尘的环境空气中二噁英的采样。　　执行标准:　　◆ HJ/T 365-2007 《危险废物（含医疗废物）焚烧处置设施二噁英排放监测技术规范》。　　◆ HJ77.2-2008 《环境空气和废气 二噁英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法》。　　◆ HJ/T 374-2007 《总悬浮颗粒物采样器技术要求及检测方法》。　　产品特点：　　◆ 选用不锈钢及惰性材料设计专用采样切割头，填装吸附剂式采样筒；　　◆ 自动计算累计体积和标况体积，过载自动保护功能；　　◆ 温度、压力、流量等传感器自动校准零点；　　◆ 双级无刷风机，负载能力强，运转平稳，低噪音；　　◆ 宽温VFD显示屏，便捷实现良好人机交互，工作温度范围宽，清晰度高；　　◆ 采样器自动存储采样数据，实时时钟，为数据文件提供准确的采样日期，随时查询、打印；　　◆ 模块化设计， 便于拆装；分体化设计技术，便于运输携带；　　◆ 采用进口的无刷、耐腐蚀、大功率一体化风机电动机，使用寿命长；　　◆ 若采样中断电，数据被自动保存不丢失，来电后自动恢复当前采样；　　◆ 配有测量大气压传感器，温度、湿度传感器，风速、风向传感器，实时测量气象五参数；　　◆ 采用32位微控制器，处理速度快，存储数据多；控制系统设计有恒温功能；　　◆ 采用专业的结构设计，可以在雨雪天气、粉尘的环境下正常工作。