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无机化工用催化剂

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无机化工用催化剂相关的资讯

  • 赫施曼助力石油化工废催化剂钴的测定
    石油化工废催化剂中往往含有一些有毒成分,主要是重金属和挥发性有机物,具有很大的环境风险。此外,废催化剂中有较高含量的贵金属或其他有价金属,可作为二次资源回收利用。因此,对于石油化工废催化剂的检测尤为重要。以石油化工废催化剂钴的测定为例,根据HG 5588-2019,用原子吸收分光光度法,其测定原理为:用原子吸收分光光度计,使用空气-乙炔火焰,于波长240.7nm处测定试料溶液中的氧化钴,用工作曲线法定量。主要步骤为:1、标准曲线的绘制。取5只50mL容量瓶,采用10ml规格的opus电子瓶口分配器,stepper模式设置4个体积分别为1、2、3、4mL,然后按分液键,将储备液(500μg/mL)分别加入4个容量瓶中(剩一个不加),然后定容,对应标准溶液中氧化钴的浓度分别为0、1、2、3、4μg/mL。按仪器工作条件,用空气-乙炔火焰,以不加氧化钴标准溶液的空白溶液调零,于波长240.7nm处测定溶液的吸光度。以氧化钴的浓度(单位为微克每毫升)为横坐标,氧化钴的吸光度值为纵坐标,绘制工作曲线或计算出线性回归方程。2、测定。量取一定量的试料溶液(5-10mL),置于50mL容量瓶中,再用瓶口分配器加入1mL盐酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀。从工作曲线上查得或通过线性回归方程计算出被测溶液中氧化钴的浓度。 3、数据处理。计算氧化钴(Co0)质量分数:取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的绝对差值应不大于0.20%。赫施曼的瓶口分配器是采用阶梯式量程原理,操作简单舒适、无人为误差。可代替量筒、刻度移液管,可便捷、安全地进行0.2-60ml的液体移取,带安全阀的ceramus型可应对盐酸、硝酸等易挥发、腐蚀性较强的特殊试剂。 赫施曼的10ml的opus电子瓶口分配器分辨率可达微升,不仅可用于常规的等体积分液,一次装液还可完成10个不同体积的连续分液,可用于毫升级的母液添加;大体积的型号可代替烧杯、玻璃棒,用于稀释液的快速、准确地添加,非常适合做标准曲线和毫升级大批量灌装。
  • 液态金属催化剂或撼动百年化工工艺
    据科技日报(记者张梦然)报道,液态金属可能是人们期待已久的“绿色化工”的解决方案。科学家们测试的一项新技术,有望取代自20世纪初成为主流的能源密集型化学工程工艺。9日发表在《自然纳米技术》上的一项创新研究,摆脱了由固体材料制成的旧式能源密集型催化剂。催化剂是一种在不参与反应的情况下使化学反应更快、更容易发生的物质。固体催化剂,通常是固体金属或固体金属化合物,通常用于化学工业中制造塑料、化肥、燃料和原料。然而,使用固体工艺的化学生产是能源密集型的,需要高达1000℃的高温。 新工艺改为使用液态金属,在这种情况下溶解锡和镍,这赋予它们独特的流动性,使它们能够迁移到液态金属的表面并与输入分子,例如菜籽油发生反应,这导致菜籽油分子旋转、破碎和重新组装成更小的有机链,包括对许多行业至关重要的高能燃料丙烯。液态金属中的原子比固体中的原子排列更加随机,并且具有更大的运动自由度。这使得它们很容易接触并参与化学反应。在新研究中,研究人员将高熔点镍和锡溶解在熔点仅为30℃的镓基液态金属中。通过将镍溶解在液态镓中,研究人员在非常低的温度下获得了液态镍,并将之充当“超级催化剂”。相比之下,固体镍的熔点为1455℃。液态镓中的锡金属也会受到相同的影响,但程度较轻。金属以原子水平分散在液态金属溶剂中,单原子具有最高的催化表面积,这就为化学工业提供了显著的优势。这一方法还可用于其他化学反应。研究人员表示,其为化学工业降低能耗和绿色化学反应提供了可能性。 在化学反应中,催化剂往往扮演着“四两拨千斤”的角色。对化学工业而言,它更是对生产流程是否绿色、节能、高效起着举足轻重的作用。因此,催化剂是科学研究的重要领域,相关科研成果层出不穷。上述研究便是其中一个典型案例。
  • 北化院BHL催化剂完成首次工业应用试验
    近日,北京化工研究院自主研发的新型BHL催化剂在中科炼化道达尔ADL环管聚乙烯工艺装置成功完成首次工业应用试验,综合性能全面超越进口同类催化剂。道达尔ADL工艺对催化剂性能要求高,此前均使用进口专利商催化剂。北化院针对道达尔ADL工艺,历时多年开发新型高性能钛系催化剂——BHL催化剂。试验过程中,中科炼化和北化院团队紧密合作,催化剂切换顺畅,生产过程平稳,以创纪录的16.5小时将各项产品参数调整合格。相对于进口催化剂,BHL催化剂活性提高10%~20%,氢调性能平稳,共聚性能提升10%以上,制得的聚合物颗粒形态良好、细粉更少,树脂产品达到优级标准。BHL催化剂工业应用试验的成功,标志着北化院研发的催化剂技术在国内淤浆聚乙烯工艺领域实现全覆盖。下一步,北化院将与中科炼化进一步深化产销研用合作,提升树脂产品质量,开发新型树脂产品,助力中科炼化降本增效,实现高质量发展。
  • 飞纳电镜在催化剂观察中的应用
    飞纳电镜近期通过福州大学的验收。福州大学石油化工学院主要研究清洁燃料生产催化剂和工艺研究、多级孔道催化材料的制备以及负载型催化剂纳微结构调变方法和应用。为了保护环境,人们对车用燃料的质量要求越来越高,燃料中芳烃含量的高低不仅直接影响其燃烧性能,而且对大气质量会产生不同程度的影响,因此利用性能优良的催化剂改善燃料质量具有十分重要的意义。 福州大学石油化工学院主要研究催化剂在石油化工中的应用,其中催化剂表面形貌、表面微区成分及分散状态会对催化剂性能及活性产生很大的影响。 配备有能谱的扫描电镜是一种重要的表面分析手段,能够观察催化剂表面形貌和检测催化剂表面微区成分,对催化剂的研发具有十分重要的意义。飞纳台式扫描电镜能谱一体机 ProX 既能观察样品表面形貌,还可以利用能谱对催化剂表面成分和元素分布进行分析。 从催化剂的微观观点上看,催化剂表面形貌和组成对催化行为具有重要的影响,飞纳电镜配置二次电子和背散射电子探头,能够充分发掘样品表面信息。催化剂中活性成分的分散状态与催化剂活性及使用寿命有着密切的关系,采用能谱分析可以对催化剂表面进行元素分析,从而判断活性成分的分布。同时,利用飞纳台式电镜也可以用于分析催化剂活性下降或失活的原因。 扫描电镜下的催化剂晶体颗粒扫描电镜下的球形催化剂颗粒 用户认真学习电镜操作利用飞纳电镜的形貌和成分分析,可以直观地获得催化剂的形态和活性成分分布信息,再结合宏观分析结果,可以大致预测催化剂的活性及性能,筛选掉性能较差的样品,大大节约研究和后期测试时间。
  • 新型催化剂实现炔烃加氢制烯烃
    近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍、郭建平团队与厦门大学副教授吴安安团队合作,在催化炔烃选择加氢反应研究中取得新进展。合作团队利用金属配位氢化物,发展出一类新型碱土金属钯基三元氢化物催化剂,并应用于炔烃选择性加氢反应中,实现高选择性催化炔烃加氢制烯烃。相关研究成果发表于《美国化学会志》。  炔烃是一类重要的化工产物,炔烃选择性氢化制烯烃是石油化工以及精细化工中的重要过程。目前研究较多的催化剂主要是金属合金、负载型单原子催化剂等。合作团队提出一种不同的催化剂设计策略,利用碱(土)金属稳定金属氢化物制备出三元配位氢化物催化剂,用于炔烃选择加氢反应,通过催化剂中的阴离子和碱土金属阳离子协同作用调控炔烃、烯烃及反应中间体的吸附与加氢能垒,实现炔烃高选择性氢化制烯烃。  郭建平表示,新型催化剂在活性中心组成、结构、反应动力学性质、催化作用机制等方面显著不同于常规多相炔烃选择加氢催化剂。该研究丰富了炔烃选择性加氢催化剂体系,并基于金属配位氢化物材料组成与结构的多样性,为寻找更加高效的炔烃选择性加氢催化剂提供了更多可能。  相关论文信息:https://doi.org/10.1021/jacs.1c09489
  • 你距离一流的催化剂可能只差一个表征
    p   催化在化工、能源、环境、材料、生物、制药、分析等领域被广泛应用。催化研究涵盖的领域更是包括了能源催化、催化材料、催化机理、环境催化、工业催化、电化学催化、化学合成催化、光催化、单原子催化等领域。90%以上的化学化工工程都是催化反应过程,因此,催化剂的表征与评价研究与应用具有重大的意义。 /p p   基于此,仪器信息网(www.instrument.com.cn) 联合面向工业催化领域创新成果产业化的公共服务平台(2020年工信部批建),将于2020年5月12日组织召开 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/catalyst/" target=" _self" 首届“催化剂表征与评价”主题网络研讨会 /a ,邀请业内著名催化研究学者、检测分析专家以及业界企业代表,针对催化研究应用及检测分析的前沿热点和关键技术进行探讨,为催化领域的研发应用与检测分析搭建交流平台,促进催化领域科研人员间的互动交流,促进我国催化领域的研究发展。 /p p    strong 会议日程(以报名页面为准): /strong /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 389px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/2d2b81b9-37c4-4310-b824-24a0dde5bb40.jpg" title=" 会议日程.png" alt=" 会议日程.png" width=" 600" height=" 389" border=" 0" vspace=" 0" / /p p    strong 报告嘉宾简介: /strong /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 280px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/f0ffda9a-a79b-46b2-b962-61852b503735.jpg" title=" 李瑛.jpg" alt=" 李瑛.jpg" width=" 200" height=" 280" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 浙江工业大学工业催化研究所 李瑛 /p p   李瑛,浙江工业大学教授,主要研究方向:新型多孔碳材料及其复合材料的调控合成及催化应用 纳米金属催化剂的调控合成及工业应用。2005年获中国科学院大连化学物理研究所物理化学博士学位。师从国际催化委员会主席李灿院士。2005.08-2007.08荷兰 Eindhoven University of Technology做博士后及访问学者。合作导师:荷兰皇家科学院院士Prof. Rutgers Van Santen。2007.10-至今,浙江工业大学参加工作,目前担任浙江省石油协会理事,浙江省科协九届委员。中国化学工程学报(英文版)编委,近年来在国际知名期刊共发表SCI论文100余篇,已获得授权专利10余项,其中多项技术已经实现产业化推广。承担浙江工业大学研究生核心课程《现代催化剂表征技术》、《催化学科前沿讲座》、本科生《物理化学》上下册等教学。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/8eb4aed1-d4cb-4371-87f4-5a95d4f8985f.jpg" title=" 陈婧琼.png" alt=" 陈婧琼.png" / /p p style=" text-align: center " 安东帕(上海)商贸有限公司 陈婧琼 /p p   陈婧琼,安东帕(上海)商贸有限公司产品应用专家,毕业于天津科技大学。具有长达8年的粉体材料表征经验。 /p p   2012~2014从事甲醇制烯烃MTO催化剂的制备和表征,包括催化剂原料SAPO-34的合成,催化剂喷雾干燥制备、粒度测试、zeta电位测试,催化剂微反评价,酸性测试,比表面积和孔径分析等 2014~2015于兰州化学物理研究所羰基合成与氧化国家重点实验室从事光催化产氢研究,以共沉淀法制备了掺杂石墨烯的光催化剂,具有良好的产氢效应 2015至今,任职于安东帕,从事粉体表征产品气体吸附仪等的技术支持。每年于清华大学、复旦大学、石油大学、大连理工等高校进行气体吸附的技术交流和客户培训。 /p p   从业多年来,以丰富的职业经验和深入浅出、活泼的手法编写和翻译气体吸附相关行业技术文件50多篇,深受行业客户的好评。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 359px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/b3624259-0e1f-46c8-96f6-617867a5f51a.jpg" title=" 刘伟.png" alt=" 刘伟.png" width=" 300" height=" 359" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center "   中国科学院大连化学物理研究所 刘伟 /p p   刘伟,中国科学院大连化学物理研究所电子显微中心副研究员,环境透射电镜负责人,中科院青年创新促进会会员,大连市紧缺技术人才,2013年度北京航空航天大学优秀博士论文。2003.07~2012.06 北京航空航天大学应用物理学士,凝聚态物理博士 2012.06~2013.10,四川大学物理系 讲师 2013.11~2017.03,电子科技大学物理系副教授 2011.07~12、2015.08~2016.08,美国密西根大学电子显微分析中心访问学者。 /p p   迄今,研制了国内首套专用于环境透射电镜的mbar级负压定量混气自动控制系统 研制“透射电镜可控气氛转移样品台” 解决敏感材料向电镜转移中的氧化相变问题 基于深度学习技术和数字滤波图像识别,实现单原子催化剂的原子精度识别与万级样本空间的分散度统计 /p p   先后主持国家自然科学基金(1项)、近3年围绕催化剂显微结构分析与支撑发表Nature Catalysis(1篇),JACS 2篇、Nano Lett. 2篇、Nature Commn. 2篇、Adv. Mater. 1篇、Adv. Sci. 1篇、Chem. Mater.1篇、ACS Catal. 1篇、Appl. Catal. B 1篇。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/c2152725-0f04-4b8e-ad99-d0c80dbd4ec5.jpg" title=" 彭路明.jpg" alt=" 彭路明.jpg" / /p p style=" text-align: center "   南京大学 彭路明 /p p   彭路明,博士,教授,博士生导师。1997-2001,南京大学化学化工学院化学系,学士(2001) 2001-2006,美国纽约州立大学石溪分校化学系,博士(2006) 2006-2008,美国斯坦福大学地质和环境科学系,博士后;2008- 至今,南京大学化学化工学院,副教授(2008-2013),研究员(2013-2017),教授(2017-至今)。 /p p   在Nature Materials,Science Advances,Nature Communications,Journal of the American Chemical Society等杂志发表学术论文100多篇。入选2010年度新世纪优秀人才支持计划。2012年获得国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目资助,同年获中国化学会催化专业委员会中国催化新秀奖。2016年起任中国物理学会波谱专业委员会委员和《波谱学杂志》编委,同年获英国皇家学会牛顿高级学者项目资助(Newton Advanced Fellowship)。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/c9d9165c-5824-45a4-84f4-ef47d8320e90.jpg" title=" 杨贵东.jpg" alt=" 杨贵东.jpg" width=" 200" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 西安交通大学 杨贵东 /p p style=" text-align: left "   杨贵东,西安交通大学化工学院教授,博士生导师。主要从事光催化反应过程强化及吸附新材料开发的研究工作。在Angewandte Chemie International Edition、ACS Catalysis、Applied Catalysis B: Environmental、Nano Energy等高质量学术期刊发表论文52篇,其中IF& gt 10的论文17篇,累计被 SCI引用3000余次,个人 H 因子27。开发了一系列具有高介孔含量、强疏水、高机械强度的三维分级通孔碳质吸附材料,实现了其工业化生产与应用。入选了教育部“青年长江学者”、“王宽诚青年学者”、“陕西省青年科技新星”,兼任中国化工学会化工过程强化专业委员会青年委员会委员和中国石油和化学工业联合会工业催化联盟青年工作委员会委员等学术职务。担任国际期刊《Frontiers in Environmental Chemistry》副主编、《Chinese Journal of Catalysis》客座编辑、《Chinese Chemical Letter》青年编委和《工业催化》期刊编委。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 293px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/330e9a1d-1016-4fa5-af51-cd6ed2420c2b.jpg" title=" 刘家旭.jpg" alt=" 刘家旭.jpg" width=" 200" height=" 293" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 大连理工大学 刘家旭 /p p   刘家旭,大连理工大学副教授,主要从事分子筛催化在能源、环境及精细化学品清洁制备等领域的应用基础研究和原位分子光谱表征技术开发。作为项目负责人主持国家自然科学基金、中国石油科技创新基金和大连市高层次人才创新创业计划等12项科研项目。研制出具有自主知识产权的双光束原位红外光谱技术,并将其成功应用于多相催化反应的原位表征,已在Catalysis Science & amp Technology, Chemical Engineering Journal, ACS Applied Materials & amp Interfaces等期刊发表30余篇学术论文,申请10余项国内专利,1项国际专利。作为项目负责人开发的精细化学品清洁制备催化剂,低碳烃芳构化催化剂已实现工业应用。 /p p    strong 参与方式: /strong /p p   免费报名链接: a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/catalyst/" target=" _self" & nbsp /a /p p a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/catalyst/" target=" _self"   https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/catalyst/ /a /p p   或扫描下方二维码报名: /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/catalyst/" target=" _self" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/7f447697-bd90-47df-8213-b3370e6155a6.jpg" title=" 报名二维码.png" alt=" 报名二维码.png" / /a /p p   扫下方二维码进入催化剂表征与评价交流群: /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/810a8756-4206-4f04-a26c-8134245d0576.jpg" title=" 催化剂表征与评价交流群.jpg" alt=" 催化剂表征与评价交流群.jpg" / /p
  • 著名催化剂专家魏可镁院士逝世
    中国共产党的优秀党员、中国工程院院士、福建省人民政府顾问、原福州大学校长、化肥催化剂国家工程研究中心主任、我国著名的催化剂专家魏可镁先生,因劳累过度,突发脑梗塞、心脏骤停,经抢救无效,于2014年10月23日凌晨1时30分不幸逝世,享年75岁。   魏可镁院士,1939年8月出生,福建福清人。1965年毕业于福州大学化学系,师从著名科学家卢嘉锡教授。1997年当选中国工程院院士,曾任第九届、第十届全国人民代表大会代表,中共福建省第七届委员会委员,先后荣获&ldquo 全国首届杰出专业技术人才奖章&rdquo 、 &ldquo 全国先进工作者&rdquo 、&ldquo 全国优秀科技工作者&rdquo 、&ldquo 全国侨界十杰&rdquo 等荣誉称号。   魏可镁院士是我国著名的催化剂专家,主要从事化肥催化剂、汽车尾气催化剂和净化器的研发。他先后研发成功并产业化四个系列十二个化肥催化剂,在全国上百家合成氨厂推广应用并取得巨大经济和社会效益 完成了FD汽车尾气催化净化器的研发,并已达到欧Ⅴ排放限值,成为外企在国内的主要竞争对手,并已实现年产销量15万套,为我国净化器产业的国产化打下坚实的基础。魏可镁院士曾先后获得国家发明奖3项,国家科技进步奖2项,省部级奖6项,为我国化学化工科学技术的发展和应用做出了杰出贡献。   魏可镁院士教书育人四十余载,培养了大批优秀人才,为党的教育事业、科技事业呕心沥血,奉献了毕生精力。他严谨求实的治学态度,勇于创新的科学精神,不求索取、只知奉献的催化剂品格,是我国科技教育界的光辉典范。以魏可镁院士为代表的勇于拼搏的奉献精神被列入福州大学的&ldquo 三种精神&rdquo 之一,将激励和泽及一代又一代的学子。   魏可镁院士的逝世,是我国化学化工科学与教育界、福州大学的重大损失。敬爱的魏可镁院士永远活在我们心中!
  • 中石大(北京)姜桂元教授团队在《Nature》上发表催化剂研究文章
    在国际顶级学术期刊《Nature》上,中国石油大学(北京)实现了重要突破!中石大(北京)重质油国家重点实验室姜桂元教授团队,联合德国莱布尼兹催化研究所Evgenii V. Kondratenko教授团队、焦海军教授团队、山西大学及德国卡尔斯鲁厄理工学院等科研机构合作者,在丙烷无氧脱氢催化剂研究方面取得新进展。11月10日,研究结果以“In situ formation of ZnOx species for efficient propane dehydrogenation”(原位形成ZnOx物种用于丙烷高效脱氢)为题, 于《Nature》在线发表。中石大(北京)博士生赵丹为本论文的第一作者,姜桂元教授、Evgenii V. Kondratenko教授及焦海军教授为论文的通讯作者。论文以中石大(北京)为第一通讯单位,而这也是该校的首篇《Nature》。继2013年首次《Science》发文之后,至此,中石大(北京)已经集齐了《Nature》和《Science》两大国际顶尖期刊的发表。作者简历:姜桂元,男,教授、博士生导师,中国石油大学(北京)化学工程与环境学院副院长,校青年创新团队负责人。主要从事能源催化方面的研究工作,包括轻烃高效转化和太阳能光催化等。在Nature Commun., Adv. Mater., Chem. Commun., J. Catal., Applied Catal. B等SCI 重要学术期刊上发表论文100余篇,参编学术著作4部,授权国家发明专利24项。先后入选北京市科技新星计划、教育部新世纪优秀人才计划及北京高等学校青年英才计划等。受邀担任《Scientific Reports》、《Current Catalysis》、《Carbon Resources Conversion》期刊编委,担任中国化工学会工程热化学专业委员会委员、中国感光学会光催化专业委员会委员、中国能源学会能源与环境专业委员会委员等。研究简介:丙烯是基本的有机化工原料,近年来供需缺口不断加大。随着页岩气开采技术发展、资源高效利用及能源高质量发展的需求驱动,特别是在双碳背景下石油石化行业面临的转型升级,丙烷无氧脱氢(PDH)制丙烯技术成为填补丙烯供需缺口的一种重要途径。目前商业化的PDH催化剂是K-CrOx/Al2O3和Pt-Sn/Al2O3,Pt价格昂贵以及Cr(VI)毒性高,限制了其进一步应用。研发价格低廉、环境友好的高效非贵金属基替代催化剂并揭示其催化作用机制至关重要且迫在眉睫。针对上述问题,研究人员采用简单的机械混合-原位氢气还原处理方法,成功地在Silicalite-1(S-1)上合成了双核Zn-oxo物种。研究发现,在还原处理机械混合的ZnO-S-1样品时,被还原的ZnO以Zn单质形式迁移至S-1上并与其羟基窝发生反应,得到双核Zn-oxo物种。在还原性条件下,低配位双核Zn-oxo物种是丙烷脱氢的活性位,将该催化剂应用于丙烷无氧脱氢反应时,在400个小时的反应测试中,催化剂展现了优异的催化性能,在与商业K-CrOx/Al2O3类似催化剂相当的丙烯选择性条件下,该催化剂的丙烯时空收率是K-CrOx/Al2O3的3倍左右(上图(a)和(b))。同时该催化剂的制备方法还可以拓展至富含羟基窝的其它类型分子筛以及富含羟基的金属氧化物中(上图(c)和(d)),表现出良好的应用前景。该研究基于分子筛羟基窝和原位预处理/反应构筑高效非贵金属基催化剂,不仅从分子层次阐明丙烷脱氢活性位的形成与作用机制,还为将来高效催化剂理性设计提供了新思路。
  • 粉体测试促进催化剂生产
    测试结果有助于设计方案和原料的选择。工业催化剂作为一种复杂材料,需要不断精制提高加工效率同时减少对环境产生的影响。催化剂能够提高原料灵活性,降低能耗,增加选择性和延长使用寿命,对石油化工可持续性的提升发挥了重要的作用。对于商业化非均相催化剂,添加粘合剂、填料、致孔剂和增塑剂等,将活性相和载体转化为特定几何形状和性能稳定的产品。由于大多数催化剂成分为粉料,因此有效的粉体加工是催化剂高效生产的先决条件。托普索公司位于丹麦灵比,作为化工、炼油行业中高性能催化剂和专利技术的全球领导者,提供超过150种催化剂。该公司应用粉体表征技术,如ft4粉体流变仪,对催化剂生产设备的设计方案进行优化,改进原料的选择。确定与粉体传输过程密切相关的特性,从而制定设备选型的标准,最大限度降低新工厂的运行成本。此外,辅助筛选原料,降低意外停工的风险,有助于加快粉体加工效率。催化剂生产非均相催化剂加工简单,生产高效,在炼油和化工行业中尤为普遍。这种催化剂是多元络合物,结构为毫米尺度,化学性能和机械性能优异[1]。化学性能取决于活性相的有效分散和传质、传热的精确控制。催化剂寿命,即维持反应和选择性的时间,是关键的商业因素。控制机械性确保整个催化剂床层产生的压力降可控,维持稳定、长效反应所需的机械强度。机械摩擦也会破坏催化剂性能。从活性相和载体的结合开始,配方开发人员通过一系列添加剂的组合,实现催化剂工业化并满足工艺需求。添加剂包括炭黑或淀粉等致孔剂——热处理分解,形成颗粒内孔隙,以及增强机械成型的增塑剂和润滑剂[2]。催化剂的生产取决于这些成分的有效组合和重现。作为一个复杂、多步骤过程,主要涉及[2,3]:• 粉料原料的准备;• 通过喷雾干燥、球化、压实、湿法造粒、挤出等过程形成的预混物和团聚“中间体”;• 硬化和精制,例如还原,洗涤涂层或离子交换。粉体传输和可控定量,作为众多加工过程的基本要素,要求设计方案和操作实践的效率最大化。除了特定的单元操作,还需表征粉体,理解、解释并控制催化剂整个生产过程的表现。托普索公司通常使用激光衍射法测试粒径分布,振实密度评价原料和中间体。但凭这些数据去选择和确定加工设备仍不可靠。此外,这些测试并未充分评估原料的替代品是否匹配特定工艺。单凭这些测量技术,工艺方法的开发无法达到最优,包含一定程度的错误,引入新物料或更换供应商时停机的风险增大。托普索公司还加入了罗格斯大学催化剂制造联盟。这一小组汇集了不同学科的研究学者,从事催化剂生产改进项目。成果之一是基于动态、剪切和整体粉体特性的测试[4],开发出更好的方法选择催化剂组分的失重(liw)进料器。托普索公司运用此项工作的成果来设计、选择和优化liw进料器;现有粉体测试在实践过程中极具潜力,同时也提高了公司对这一收益的认知。托普索公司使用ft4粉体流变仪进行内部评估,获得75种原料的动态、剪切和整体特性数据(总计超过25个特性)。在此成功试验的基础上,公司于2012年购买仪器成为用户。确定设计方案为了优化新仪器的应用,托普索公司进行深入评估,包括运用主成分分析(pca),建立原料特性数据库,确定能否减少常规测量的次数,最大程度地减少成本,这也是一个重要的商业考虑。公司还进行了不同粉体传输设备性能与特定粉体特性相关性的研究。这项工作确定了粉体传输应用中三个关键的属性:可压性,透气性和粘结应力。可压性量化粉体受到固结应力时的体积变化,通过测量整体密度与所施加正应力的函数(图1左、中)得到。虽然粘性较强的粉体相比自由流动的材料更可压,pca分析说明可压性是独立变量,与其他参数无关。关键粉体整体特性图1.测量可压性(左、中)和透气性(右)有助于理解粉体行为。透气性测量了粉体对于气流的阻力,通过测量特定固结压力下粉床压力降与气流速度的函数(图1右)得到。空气不易夹带,能够轻松穿过透气性较好的粉体,与之相比,透气性较差的粉体容易滞留空气。透气性与传输过程极其相关,例如气动传输和料斗下料。粘结应力由剪切盒确定,该测试测量了固结粉层相对另一粉层剪切所需的应力。剪切盒主要量化固结粉体从静止到流动变化的难易程度。因此,粘结应力与固结的粉体、低流速工艺操作最为相关,尤其是料斗下料过程。通过评估这三个特性,托普索公司能够选择最佳的传输方式,使用气动传输或者流体隔膜泵。由于气动传输设备的造价较高,需要适合的排气系统来清除粉体夹带的空气,因此这一决定具有重大的成本影响。通常流体隔膜泵的安装成本仅为气动传输系统的10-30%。已有的设计方案,需要大约一年的时间开发并获得批准,原则如下:• 如果可压性小于36%,适合流体隔膜泵。• 如果可压性大于38%,需要气动传输系统。• 如果可压性介于36-38%,选择取决于透气性和粘结应力的值。由此确定两种方式的抉择标准。作为可压性测试的结果之一,粉体的松装密度也很重要,由此决定所选系统的传输能力。量化选用这一方式累积节省的成本也非常容易。一套全新气动传输系统成本约为80000美元,而流体隔膜泵系统通常少花费约55000美元。根据现有的设计标准确定传输系统,托普索公司自2012年底起成功安装了六套流体隔膜泵系统,并且从2015年起更换了两个现有的气动传输系统。假设每个流体隔膜泵系统的成本为气动传输系统的30%,仅根据新安装系统的保守估计,对于整体造价约34万美元的项目而言,使用粉体流变仪进行成本缩减也很可观。这说明对仪器的明智投资获得了巨大回报。优化原料的选择此外,深入的粉体表征也优化了原料选择。这项工作的目的是筛选粉体特性,可靠预测催化剂生产过程中新材料的性能,也无需投入实际工厂试验,更具体地说,确认新材料与现有材料的性能可比。这种评估在更换供应商或使用替代原料时十分关键,特别是选用价格较低的替代材料缩减成本。粉体测试仪器可以获得:• 剪切特性,包括壁面摩擦角,尤其是研究料斗性能,与连续粉体流动相关的料斗倾角和下料口尺寸;• 可压性和松装密度;• 动态特性包括基本流动能(bfe)和稳定性指数(si)用于评估粉体动态流动性。动态粉体性能通过测量桨叶旋转穿过样品时阻力和扭矩(图2)得到[5]。向下行径穿过预处理后的样品产生bfe值,这是一个高度灵敏的流动性参数,量化了低应力条件下受约束流动的行为。重复bfe测试还可以量化粉体的稳定性,结果为si,该值的定义是多次测试前后bfe值的比值。si接近于1说明粉体物理性能稳定;该值高于或低于1通常与分层、摩擦或团聚等现象有关,这些都可能导致性能变差。动态粉体特性图2.动态特性非常敏感,与不同工艺性能相关。这一测试可以确定粉料在投入工厂前,不同供应商或原料替代品的表现是否良好。粉体加工过程是否会发生间歇传输或堵塞,导致意外停机,从而影响生产效率。因此,能够在不中断工厂生产的情况下找出潜在问题是一大收获。公司现在定期参考上述指标筛选材料,同时全面分析新材料,增补原始数据库,逐步优化实践并扩展粉体测试仪器所提供的价值。强力工具设计和运行粉体处理设备,对工艺工程师来说是一场持久挑战,优化和测试替代设备仍然重要。幸运的是,理解不同工艺与原料之间的相容性,以及选用合适的粉体测试确定这一相关性,近年来已有长足进步。托普索公司的经验验证了粉体测试在催化剂生产中的可行性,其实相关工艺对于大多数生产部门也很常见。通过测量动态、剪切和整体性能,托普索公司强化了liw进料器选型的过程。基于粉体的可压性、透气性和粘结应力数据,为粉体传输确定了可靠的设计方案,确定选用经济型设备的条件。此外,现在公司也能无需工厂试验,可靠评估是否选用新料或更换供应商。粉体测试仪器都提供了关键的数据和丰厚的投资回报。参考文献1.“catalysts for optimal performance,” haldor topsøe, lyngby, denmark, viewable via: www.topsoe.com/products/catalysts2.mitchell, s., et al., “from powder to technical body: the undervalued science of catalyst scale-up,” chem. soc. rev. (feb. 2013).3.catalyst manufacturing center, rutgers university, homepage, https://cbe.rutgers.edu/catalyst-manufacturing-center.4.wang, y., et al., “predicting feeder performance based on material flow properties,” powder tech. (dec. 2016).5.freeman, r., “measuring the flow properties of consolidated, conditioned and aerated powders — a comparative study using a powder rheometer and a rotational shear cell,” powder tech (oct. 2006).
  • Nano Energy:分子层沉积技术助力铂基催化剂性能提升
    由于在氢氧化(hydrogen oxidation)和氧还原(oxygen reduction)反应中的高效催化特性,铂基催化剂被广泛地应用于质子交换膜燃料电池当中的关键组成部分,比如阴和阳。然而,当质子交换膜燃料电池在较为严苛的环境下(比如低pH环境(<1)、高的氧浓度、高湿度等)运行时,商用的铂/碳催化剂会展现出耐用性低的问题。由于Ostwald熟化效应、铂纳米颗粒的脱离、铂纳米颗粒的团聚等问题,铂/碳催化剂的活性会显著下降。因此,开发有效方案来稳固铂基催化剂从而防止其活性在燃料电池运行时的损耗,是非常重要的。 针对上述问题,加拿大西安大略大学的孙学良教授课题组,开创性地利用退火MLD(Molecular Layer Deposition,MLD,分子层沉积)夹层结构来固定铂纳米颗粒,从而实现了铂基催化剂性能的提升,相关结果刊载于Nano Energy(https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.03.033)。在孙教授团队的工作中,MLD衍生层是通过三基铝和丙三醇合成在掺氮碳纳米管(nitrogen-doped carbon nanotubes,NCNT)上的,此后通过煅烧获得多孔结构。后,通过ALD工艺,铂纳米颗粒被沉积在MLD-NCNT载体之上。多孔结构有益于稳固铂纳米颗粒、避免团聚以及从载体上脱离。相较于沉积在掺氮碳纳米管(NCNT)上的铂催化剂来说,沉积在MLD-NCNT载体上的Pt催化剂展示出了显著提升的氧化还原反应活性以及耐用性。文中利用X射线吸收光谱等手段,详细揭示了增强的机制。 图1 NCNT-MLD-Pt的制备流程示意图以及出色特性(图片来源:Nano Energy:Rational design of porous structures via molecular layer deposition as an effective stabilizer for enhancing Pt ORR performance) 相较于ALD(Atomic layer deposition,ALD,原子层沉积)来说,MLD技术还比较新。MLD技术可以视为ALD技术的亚类,具有与ALD相似的气相沉积工艺,基于序列及自限制反应,在分子尺度上生长材料,目前比较多涉及的是有机聚合物或者无机-有机杂化材料。由于本质上属于ALD技术的衍生技术,因此MLD技术具备了ALD技术的主要优点:优异的三维共形性、大面积均匀性、良好的工艺重复性、膜厚或组成的控制、分子结构或官能团的裁剪,以及较低的沉积工艺温度。然而,由于MLD工艺中采用有机分子作为前驱体,有机分子前驱体的蒸汽压低、热稳定性差,因而反应活性较低。此外,MLD工艺中的有机分子前驱体存在同质官能团引起的双反应现象,会使得沉积速率变慢,甚至是发生非线性的反应生长速率。所以,利用MLD工艺沉积新材料,对于设备和工艺掌控都提出了较高的要求。 在本文当中,孙教授团队利用MLD沉积铝氧烷所用的设备是美国Arradiance公司生产的型号为Gemstar-8 的台式ALD沉积系统,此套系统直接与手套箱相联,手套箱中为氩气气氛。在本工作之前,孙教授所在课题组已经利用MLD技术合成了铝氧烷,并且将铝氧烷涂层应用于提高碳/硫阴或碱金属阳的电化学特性。制备当中,他们采用三基铝和丙三醇作为前驱体,在150 ℃的条件下将,将前驱体依次通入腔体当中。 另一方面,目前大多数无机-有机杂化物质对于空气中的湿度非常敏感,不稳定。由于Arradiance公司生产的台式ALD系列产品,非常小巧,并且非常友善周到地为用户们预留了可以与各类市场主流手套箱集成的接口,从而使得无机-有机杂化物质在制备完成后可以在惰性环境中转移至其他实验环境或是进行其他实验。 图2 Arradiance台式原子层沉积系统,设计紧凑,功能齐全,堪称“麻雀虽小五脏俱全” 图3 紧凑而友善的设计理念,使得Arradiance ALD系统可以方便地与手套箱集成,满足用户的特殊实验需求
  • 麦克仪器提供全套催化剂表征仪器加速催化剂开发
    Loyola大学研究人员考察麦克仪器的气体吸附仪和催化剂评价装置。 材料表征技术全球领导者麦克仪器(micromeritics),扩展了其用于多相催化剂测试的仪器组合,因此客户现在可以很容易地选择多个高效协同工作的系统来加速催化剂开发。麦克仪器的研究级气体吸附仪ASAP2020和全自动实验室催化剂评价装置Microactivity Effi,为目前流行且强大的组合。ASAP2020用于定量活性催化剂和载体的主要物性,Effi可用于相关条件过程的催化剂评价,来自Universidad Loyola (Seville, Spain)的Dr Manuel Antonio Díaz Pérez是使用这一双仪器解决方案进行高效催化剂研究的最新客户之一。 “当谈到建立我们的新实验室时,我毫不犹豫地直接去麦克仪器公司复制了一套在以前的工作中证明对我有价值的测试设备,” Díaz Pérez博士 表示,“EFFI是非常有效和高度可靠的。硬件稳定,软件直观,如果您需要,更换部件非常容易。我对ASAP 2020的体验主要是为了物理吸附来研究表面积和孔隙率,这是任何多相催化剂都需要的性能表征。展望未来,我希望投资于Micromeritics的更多设备,以进一步增强我们的研究能力。他们提供的一系列设备可得到丰富的相关和有用的数据,可加快催化剂的开发。” Díaz Pérez博士在University of Loyola工程系内建立一个新的实验室,以开发解决特定环境问题的新材料。研究课题包括将生物燃料转化为大宗化学构件的催化剂和二氧化碳的吸附剂。ASAP2020气体吸附仪为物理吸附加化学吸附配置,采用体积法分析催化剂的表面积,孔容和孔径分布,这些参数定义了反应物和产品进出活性催化剂位点的难易程度,帮助研究者在分子级别优化反应环境。Effi催化剂评价装置可用于研究催化剂活性、选择性、产率和典型条件下的失活,可得到动力学数据和合适的催化剂再生条件。 “高质量、可靠的分析设备是一项值得投资的项目,” Díaz Pérez博士表示 “这对实验室的日常运行和生产力有很大影响。麦克仪器的产品非常好用,该公司在具体分析和应用方面提供快速有效的帮助。我相信我们购买的新仪器将对我们正在进行的研究做出重要贡献。” Micromeritics Microactivity Effi 催化剂评价装置 Micromeritics ASAP 2020 Plus 气体吸附仪关于麦克仪器麦克仪器公司是提供材料表征解决方案的全球领先厂商,在密度、比表面积及孔隙度、粒度及粒形、粉体表征、催化剂表征及工艺开发等五个核心领域拥有一流的仪器和应用技术。麦克仪器公司成立于1962年,总部位于美国佐治亚州诺克罗斯,在全球拥有400多名员工。同时具备丰富的科学知识库和一流内部生产制造, 麦克仪器公司产品覆盖了石油加工、石化产品和催化剂、食品和制药等多个行业,以及为下一代材料例如石墨烯、MOF材料、纳米催化剂和沸石等提供最前沿的表征技术。在Particulate Systems旗下,麦克仪器公司发现并商业化独特和创新的材料表征技术,对核心产品线进行补充。商业测试实验室–Particle Testing Authority (PTA)实验室可提供表征分析测试服务。战略收购富瑞曼科技有限公司(Freeman Technology Ltd)和PID公司(PID Eng & Tech),也反映公司一直致力于在粉体和催化等工业关键领域提供优化、集成的解决方案。仪器咨询:400-860-5168转0677
  • 莱驰科技回访粒度仪的老用户--石科院催化裂化催化剂研究室
    在温暖的春日,莱驰科技(Retsch Technology)海外销售经理Joerg Westman先生来到了中国石化石油化工科学研究院(以下简称石科院),回访粒度仪的老用户。石科院是中国石化直属的石油炼制与石油化工综合性科学技术研究开发机构,创建于1956年,以石油炼制技术的开发和应用为主,注重油化结合,兼顾相关石油化工技术的研发。石科院主导开发了催化裂化、铂重整、延迟焦化、尿素脱蜡和催化剂、添加剂的研制生产,被誉为中国炼油史上的“五朵金花”,是实现中国现代炼油技术从无到有的标志。今天我们来到的就是催化裂化催化剂研究室。催化裂化催化剂研究室主要研究催化裂化催化剂,催化裂化催化剂是粒径分布范围主要在20-100um的微球颗粒。催化剂的圆整程度直接影响催化剂流化性能、耐磨损强度等性能,是催化剂重要物性指标之一。 实验要求:实验提供了两种催化裂化催化剂样品,要求使用Retsch Technology(莱驰科技)的动态图像法粒度粒形分析仪CAMSIZER XT对两种样品进行形貌识别,区分出形貌差异。 测试仪器:Camsizer XT采用ISO 13322-2动态图像法原理检测颗粒的粒度分布,独家专利的双CCD镜头设计,能够检测1um-3mm的颗粒粒度与形貌特征。130万像素的高速摄像镜头每秒钟可以采集高达275张照片。检测结果实时显示,单次检测时间仅需1~3min。 样品形貌对比:显微镜照片看到的样品B和样品D的形貌外观相近,见下图。样品B 样品D 图中可以看出,样品D的形貌分布曲线明显区别于样品B,意味着样品D具有更好的球形度,总体形貌更加规则。催化剂球形度随粒径增大而变化的趋势 莱驰科技海外销售经理Joerg Westmann先生与石科院催化裂化催化剂研究室的郭瑶庆老师合影 德国莱驰科技动态图像法粒度粒形分析仪能够完美地表征微球类催化剂的形貌,定量检测催化剂的球形度等形貌信息,单次检测时间仅需1~3min。 参考文献(References):1 郭瑶庆,朱玉霞,张连荣,蔡智. 催化裂化催化剂的粒度分析误差与校正.中国石油学会石油炼制学术年会,2005
  • 中国工业环保促进会立项《石油化工催化剂碳含量的测定 元素分析仪法》团体标准
    各会员及有关单位:根据《中国工业环保促进会团体标准管理规定》规定,经自愿申请、专家评审论证,确定《石油化工催化剂碳含量的测定 元素分析仪法》团体标准符合立项要求,准予立项。特此公告。标准起草单位按照《团体标准制定管理规定》开展团体标准制定工作,确保按照时间节点高质量完成相关工作。如对该标准项目存在异议,请在公告之日起15日内将意见反馈至我会标准化委员会。联系人:梁缙 电话:010-84945443,18601248576Email:liangjin@ciep.org.cn附件:中国工业环保促进会团体标准立项名单 二〇二三年八月二十三日
  • 大连化物所实现高温稳定的铜基催化剂的研制
    近日,大连化物所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组(DNL19T3)孙剑研究员、俞佳枫副研究员团队,与日本富山大学Noritatsu Tsubaki教授、我所电镜技术研究组(DNL2002)刘岳峰副研究员等人合作,成功构建了800℃高温稳定的铜基多相催化剂。合作团队结合磁控溅射(Sputtering,SP)和火焰喷射(Flame spray pyrolysis,FSP)两种负载型催化剂制备新技术,分别对金属铜的电子结构和TiO2载体的可还原性进行重构,首次在较低温条件下构建了非贵金属铜基催化剂上经典的金属载体强相互作用(Strong metal-support interaction, SMSI),进而实现了耐水耐高温铜催化剂的可控制备。  长期以来,铜基催化剂因其廉价和高活性而被广泛应用于多种工业催化反应中。但受限于较低的塔曼温度,铜纳米颗粒极易在300℃以上烧结聚集而导致失活,严重限制了其高温应用。因此,构建可稳定铜颗粒的保护层,从根本上限制其聚集长大是解决这一问题的关键技术之一。然而,金属铜的功函数较低,且对氢气活化能力较弱,很难诱导载体物种向其表面迁移形成包裹,无法像传统贵金属一样在温和条件下形成金属载体强相互作用。  本工作中,合作团队通过利用自主开发的SP技术,改变了Cu的外围电子环境,同时采用FSP技术,增加了氧化物中晶格氧无序度,分别促进电子转移和载体还原,实现了在300℃较温和条件下即可形成SMSI。研究发现,在高温(550-800℃)CO2加氢(逆水气变换)反应条件下,该铜基多相催化剂可连续稳定运行700小时,且未见颗粒长大。本工作实现了铜催化剂上SMSI的构筑和调控,阐明了催化剂表界面上的反应过程和催化机理,为提高铜基催化剂的水热稳定性提供了全新策略,有望进一步拓宽铜基催化剂的高温应用领域。  近年来,孙剑团队在CO2加氢和先进纳米催化材料的制备和新应用方面取得了系列成果,采用SP技术(Sci. Adv.,2018;ACS Catal.,2014)和FSP技术(ACS Catal.,2020;Chem. Sci.,2018;Chem. Comm.,2021;Appl. Catal. B: Environ. ,2016)先后开发了一系列与传统催化剂不同性质的催化材料,并成功应用于加氢、氧化、重整等多种催化反应中。  相关成果以“Ultra-high Thermal Stability of Sputtering Reconstructed Cu-based Catalysts”为题,于近日发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。该文章的第一作者是大连化物所DNL19T3俞佳枫。该工作得到国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、兴辽英才青年拔尖人才计划、大连市杰出青年科技人才计划、大连化物所创新基金等项目的支持。(文/图 俞佳枫、孙剑)  文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-021-27557-1
  • 色谱法化学吸附仪在催化剂行业中的应用
    摘自石油化工科学研究院《色谱法多功能催化研究装置》 在以往工作的基础上,提出了用气象色谱(GC)对催化反应、化学吸附和气体扩散进行联合研究的设计,建立了相应的装置,并拟投入定型化仪器生产。根据要求,可以使用脉冲法、连续流动法、迎头法,以及程序升温脱附技术,在一套设备上逐个测定催化剂的反应速度、金属分散性或其它活性中心、表面酸碱度和质量传递性能等,以便参照催化全过程的多种原位数据,有效地改进催化剂的活性、选择性及寿命。一、序言 在多相催化中,由于反应体系的复杂性,使得再解释催化活性及其机理上遇到了困难,因而妨碍了对特定化学过程最佳催化剂的选择。在近代,虽然有着各种能谱,光谱,磁学方法,场发射技术等应用于催化精细结构的研究,但由于各自在仪器和理论方面的限制,它们存在以下主要缺点:1、由于价格昂贵,不是所有的研究者都能得到所希望的仪器设备;2、由于催化材料的多样性,不是每种仪器都能获得所希望的数据;3、多数物理方法在“非原位“条件下所得到的数据,很难与催化行为直接关联。 近十多年来,随着色谱理论和技术的日臻成熟,并且由于它没有以上缺点和具有简便、快速、定量准确等优点,因而在催化研究中得到了广泛的应用。则是在接近于反应的条件下,研究固体催化剂的大多数表面化学性质,并在同时测定他们的催化性能,以便关联这些数据,加深对某特定过程催化作用本质的了解,并控制它的最佳催化剂的选择。为此,在综合以前工作的基础上,笔者提出了利用气相色谱技术,对催化行为进行联合研究的设计,并建立了可以作为定型化仪器的示范装置。现将该方法的基本原理和操作要点介绍如下。二、在催化研究中的应用GC技术通常按两种方式用在催化研究中,一种是将催化剂直接填充在色谱柱中,另一种是附加一个微型反应器与GC。用此可以测定物理表面积,传递参数,化学吸附和表面行为,反应速度等催化过程所需要的几乎全部数据。由于使用物理吸附法进行总表面积和孔分布的测定熟为人知,因而将不予涉及。在此,仅介绍笔者及其同事曾经进行和较感兴趣的几个方面。应用GC技术研制的程序升温化学吸附仪PCA-1000系列可进行以下催化剂性能分析:1. 催化剂活性表面积或金属分散性 催化剂的活性表面积仅占物理总表面积的一小部分。这一数据对于考虑催化反应的结构敏感性行为和计算转换数是不必可少的。通常,它也可以用在催化剂上的活性中心数目来表示。并且,通过用用脉冲色谱技术测定不可逆化学吸附,能够获得这一结果。金属和负载的金属催化剂,是研究的最多的对象。我们曾对重整过程中的各种催化剂和双金属催化剂进行研究。吸附质可以使用氢气、氧气、一氧化碳等。最优越的是化学吸附氧的氢脉冲滴定法。吸附体积的测量,按催化剂上消耗的吸附质数量来计算2. 程序升温脱附(TPD)技术 当吸附的质点被提供的热能活化,以至能够克服为了它的逸出所需越过的势垒时,便产生脱附。由于脱附速度随着温度的升高而指数地增加,同时,又因覆盖度的减小而减小,因此,正比于脱附物质浓度的信号,即脱附速度曲线呈TPD谱。 我们曾用氢气的TPD法,对国内外工业和实验室重整催化剂,发现在以Pt为主要组分,以氧化铝为载体的单、多金属催化剂上,存在着两类主要的活性中心。其低能中心是Pt的某种结构所特有的,它主要与加氢-脱氢反应活性有关;而第二或第三组元的引入,则只改变了高能中心的结构特征,它主要与异构化和环化反应有关。两类中心的相对数量和谱图的形状,决定着各基元反应的选择性;而催化剂的稳定性,则可由谱图的值估价。由此向我们提供了改进催化剂活性、选择性,以及使用寿命的方向。3. 固体材料表面酸碱性能的研究 在多相酸碱催化或双功能催化反应中,催化剂或者在体表面的酸碱度、酸碱中心类型,以及强度,对其活性、选择性、甚至寿命,都有着十分重要的作用。田部浩三曾系统的介绍了这一催化现象和对其进行实验测定的各种方法。特别是应用GC技术的气相酸碱物质的化学吸附法,在快速、准确、简便等方面,具有明显的优越性。 例如,当气体碱在酸性中心上吸附时,与强酸的结合将较在弱酸中心上更稳定,因此,随着温度的上升,吸附在后者上的碱性物质将优先的因热能激发而逸出。于是,在各种温度下逸出的吸附碱的份数,能够作为酸强度的量度;而从气相中所吸附的碱量,则作为表面酸度的量度;如果选择适当的吸附质,也有可能对表面Bronsted酸和 Lewis酸中心加以区分。4. 微型催化反应器技术 将微型催化反应器与GC相结合,提供了一个节省催化反应性能、动力学参数。特别是研究起始速度。中毒效应、催化剂失活等缓慢现象的手段。而且,它也容许方便地获得有关反应机律的情报。 笔者所给出的这种实验设计,可以按两种方式操作:一种是所谓的尾气技术,它与一般的连续流动法没有什么区别;一种是脉冲技术,它更能体现出GC法的优点。特别适合于在各种条件之下快速筛选和评价催化剂的情形。结合选择加氢催化剂的研制,我们曾有效地使用了环己烯、噻吩、异戊二烯模型化合物的微型脉冲催化反应研究法。考察了在许多催化剂上的活性、选择性,以及在某些工业催化剂上的吸附竞争性、反应机理,并计算了主要过程的反应活化能。在本文报道的装置上,还用类似方法研究了环戊二烯在各种类型催化剂上的选择加氢行为。 在非稳态脉冲条件下反应动力学的理论研究指出,只有在一级反应的情形中,或者在脉冲宽度远大于床层高度的条件之下,才能得到与连续流动法反应一致的结果。因此在进行动力学测量时,仔细的把握这一条件是十分重要的。5. 催化剂有效扩散系数的测定 质量传递作用,即扩散效应在使用多孔固体催化剂的工业过程中,对于产品的生产率有着巨大的影响。因此关于催化剂有效扩散性的测定是十分重要的。利用我们给出的装置,还可以按照另外一种途径进行这方面的研究。方法的基本点是在各种流速上,用测定非化学作用气体脉冲加宽的办法,来计算有效扩散系数。
  • 紫外拉曼光谱:破解催化剂技术瓶颈
    新材料作为高新技术的基础和先导,应用范围非常广泛,是21世纪最重要和最具有发展潜力的领域。而新材料的研制与催化剂的使用是分不开的。大连化物所凝聚科学技术研究团队十几年的智慧和心血,研究的催化材料紫外拉曼光谱技术,破解了催化材料的若干关键技术难题,为突破国家建设急需、引领未来发展的关键材料和技术提供了重要技术支持。该成果也因此获得了2011年度国家自然科学二等奖。   催化材料紫外拉曼光谱技术研究的带头人李灿院士告诉记者,作为化学反应中不可替代的催化剂,贵金属在诸多领域发挥着重要的作用。但是稀缺资源的价格都很昂贵,这无疑是横亘在催化剂制造的一道难题。而紫外拉曼光谱技术正是破解这一难题的金钥匙。紫外拉曼光谱是一种无损伤、高灵敏度的测量技术,在物理、化学、生物学、矿物学、材料学、考古学和工业产品质量控制等领域中有着广泛的应用,是研究分子结构和组态、物质成分鉴定、结构分析的有力工具。   紫外拉曼光谱技术破解了世界催化材料发展瓶颈,解决了催化材料关键科学难题,实现了四大突破。一是利用紫外共振拉曼光谱技术解决了一系列重要分子筛材料中有关骨架金属活性中心的结构鉴定难题。建立了微孔和介孔分子筛骨架过渡金属杂原子活性中心鉴定的表征新方法,不仅可以大幅节约贵金属用量,而且单原子相对均一的催化环境有望实现化学反应的高选择性,减少副产物的出现,从而实现真正的绿色催化。   二是紫外拉曼光谱研究了金属氧化物催化材料表面物相结构问题,发现金属氧化物的表面与体相常常具有不同相结构,物相形成过程中表面和体相的相变表现不同步。在太阳能光催化材料研究中,发现表面物相结构和光催化活性有直接关联,提出了“表面异相结和异质结增强光催化活性”的概念。   三是发展了水热催化材料合成中的原位紫外拉曼光谱技术,观察到分子筛合成初期的分子碎片以及模板剂与分子碎片的相互作用形成的微孔结构,提出了分子筛初期形成的重要中间体决定最终分子筛结构的机理。他们的研究发展了表征催化材料的新方法,发现了催化材料合成的重要转化过程和活性中心中间物种,提出了催化材料合成的机理。   四是获得了具有与均相不对称催化相媲美的多相手性催化剂。该催化剂是一大类化合物——手性化合物的一种,而手性药物则是手性化合物中非常重要的一个分支。手性药物是指具有左旋或右旋对映体化学结构的单一对映体化合物,包括光学纯药品、光学纯农业化学品及其他光学纯产品与中间体。利用“手性”技术,人们可以有效地将药物中不起作用或有毒副作用的成分剔除,生产出具有单一定向结构的纯手性药物,从而让药物成分更纯,在治疗疾病时疗效更快、疗程更短。手性药物的研究目前已成为国际新药研究的新方向之一。在国际制药界,手性技术已被广泛应用到消化系统疾病、心血管疾病、癌症等领域新药研发中。   李灿院士告诉记者,1998年他们成功研制出我国第一台具有自主知识产权的紫外拉曼光谱仪,解决了国际拉曼光谱领域长期存在的荧光干扰问题,在国际上最早将其应用于催化及材料科学的研究。到2004年研究组研制成功紫外—可见全波段共振拉曼光谱议,使我国在拉曼光谱的催化表征研究走在世界前面。2008年,研究组与卓立汉光仪器公司合作,开始将紫外拉曼光谱仪产业化。2010年完成国家重大装备研制项目“深紫外拉曼光谱仪的研制”,获得世界上第一张激发波长低至177纳米的深紫外拉曼光谱。   李灿院士骄傲地告诉记者,在过去的10年间,紫外拉曼光谱已经在化学、物理和生命科学等诸多领域显示出巨大的优越性,成为一项重要的分子光谱技术。我国紫外拉曼光谱研究在国际上的领先地位,极大地促进了中国在这个领域的国际合作研究,大化所与国内外十余个研究机构实现技术合作。今后,紫外拉曼光谱仪技术在多家研究机构的推广应用,一定会有力推动我国新能源、节能环保、电动汽车、新材料等七大战略性新兴产业健康快速发展,一定会让更多的新材料、精细化工产业受益。
  • 岛津基于ICP的药品原药中残留金属催化剂的检测方案
    药品原药的合成过程中,往往会使用金属催化剂。但如有残留的情况下,则按照《关于新药品原药中残留杂质的指南》(日本医食审发第1216001号,2002年12月16日),将其归类为无机杂质,需要被去除。根据该指南,采用日本制药标准收录的试验方法或适宜的方法对残留金属催化剂进行分析,在开发阶段进行评估。在海外,欧洲医药产品评估机构(European Medicines Agency: EMEA)于2008年2月21日颁布了关于限制药品生产工序中金属催化剂及金属试剂限量的指南,设定了14种金属的容许限值。另外,美国药典(United States Pharmacopeia: USP)也在其刊物Pharmacopeial Forum34(5)(2008年9-10月)3中,提出了31种金属的容许限值及其试验方法。所有这些,说明大家对药品中的金属杂质的日益关注。在金属元素的分析中,经常采用原子吸光光度法、ICP发射光谱法和ICP-MS质谱法,而在进行多元素分析时,从分析的迅速简便的角度而言,ICP发射光谱法最为有效。 本检测方案基于ICP发射光谱分析方法,并遵从EMEA指南要求的14种金属元素,对医药品中金属催化剂残留物质进行了检测。经过多年的实验确认,ICP发射光谱分析法(岛津的ICPE-9000)具备分析药品原药中残留金属催化剂所需的较高灵敏度,通过在前处理中引入有机溶剂样品DMSO,前处理操作也可简便有效地进行。 岛津全谱直读型ICPE-9000 金属元素在生物生存中发挥着重要的作用,在新陈代谢、能量代谢及信息传递等阐明生命机能的过程中,对确定构成金属蛋白质、金属酵素等活力中心的金属元素等进行功能分析是不可或缺的。希望我们共同发挥ICP发射光谱分析法可对多元素同时进行分析的快速性与操作简便的特色,在药品以及生命科学领域的多种试样分析中进行推广应用。 了解详情,请点击《利用ICP发射光谱分析法对药品原药的残留金属催化剂进行分析》 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。
  • 化物所宽光谱响应光催化剂分解水研究获进展
    近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室中科院院士李灿和&ldquo 百人计划&rdquo 学者章福祥研究员负责的宽光谱响应半导体光催化分解水研究取得新进展:通过对宽光谱捕光材料Ta3N5 (Eg: 2.1 eV,吸收带边可至600 nm)与高效氧化助催化剂CoOx之间的界面进行MgO纳米层修饰,不仅改善了CoOx与其界面接触和分散状态,而且还对半导体Ta3N5表面起到钝化保护作用,使光催化体系在可见光长波段500&minus 600 nm激发条件下的分解水放氧量子效率(AQE),由文献最高值5.2%提升至目前的11.3%。相关研究结果在线发表在《德国应用化学》期刊上。   太阳能光催化分解水制氢是实现太阳能光-化学转化的重要反应,被认为是化学领域的一个&ldquo 圣杯&rdquo 式的反应。光催化水分解反应主要涉及质子还原和水氧化两个半反应,其中水氧化是涉及多电子转移、热力学爬坡的反应,被认为是实现上述太阳能光化学转化的速控步。太阳能光催化转化涉及如何实现太阳能宽光谱利用、如何实现高效的光生电荷分离以及表面的催化转化等关键科学问题,然而随着半导体催化剂吸收带边的红移,其驱动光生电荷分离以及水分解(还原、氧化)的能力就随之变弱。因此,太阳光的充分利用与光生电荷的高效分离常常不易兼得,要实现宽光谱响应的光催化剂高效水氧化过程是一个非常具有挑战性的难题。   助催化剂可有效促进光生电荷分离和催化转化,李灿研究团队在国际上明确提出了双助催化剂策略(Acc. Chem. Res. 2013, 46, 2355)。最近几年,为了攻克宽光谱响应光催化剂上水氧化这一科学难题,他们发展了高温负载廉价助催化剂CoOx的策略,在LaTiO2N (Eg: 2.1 eV)上取得了比传统贵金属IrO2和RuO2助催化剂更高的放氧性能(J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8348-8351.),随后又成功地将这种CoOx负载策略拓展到了新开发的宽光谱响应的氮掺杂氧化物Sr5Ta4O15-xNx 和MgTa2O6&minus xNx材料体系上(J. Mater. Chem. 2013, 12, 5651 Chem. Commun. 2014, 50, 14415)。   该研究进一步利用MgO纳米层调变宽光谱响应半导体Ta3N5与助催化剂CoOx之间的界面性质,通过改变半导体材料表面的亲疏水性,改善了助催化剂的纳米分散以及界面间电荷的转移,取得了目前宽光谱响应光催化剂上分解水放氧反应的最高量子效率,为发展高效的光催化体系提供了新策略。   该研究工作获得基金委重大基金、科技部&ldquo 973&rdquo 项目以及中科院&ldquo 百人计划&rdquo 人才项目资助。 宽光谱响应光催化剂分解水研究取得新进展
  • 吉林大学材料学院能源化学研究综述:MOFs衍生的过渡金属单原子电催化剂用于高效氧还原反应
    电化学储存与转换系统主要包括金属离子电池、双离子电池、超级电容器、金属-空气电池和燃料电池等。后两种是清洁、安全、可靠的能源装置,具有环境友好、能量密度高、原料来源丰富、工作时间长等优点。氧还原反应(ORR)作为燃料电池的阴极反应,具有缓慢的反应动力学。因此,需要电催化剂来增强反应过程。近年来,过渡金属单原子电催化剂(TM-SACs)因其优异的催化活性(FeCoMnCuNi)、低成本和优异的稳定性而蓬勃发展。由于单原子在制备过程中容易团聚,因此载体材料的选择对于TM-SACs的形成尤为重要。载体也会影响催化反应中的电子输运和物质输运过程。MOFs具有结构可调、改性方法多样等优点,在TM-SACs的制备方面具有很大的潜力。图1. 基于MOFs的TM-SACs的制备策略和表征方法02成果展示金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks, MOFs)由于其独特的结构和组成,在燃料电池和金属-空气电池的氧还原反应中得到了广泛的应用。近年来,以MOFs为前驱体或模板制备过渡金属单原子电催化剂(TM-SACs)的研究取得了很大进展。近期,吉林大学材料科学与工程学院郑伟涛团队对MOFs衍生的TM-SACs的制备方法和表征手段进行概述,并在此基础上归纳了TM-SACs的结构与性能的关系 (图1)。该综述旨在阐明大量的最新研究进展,来指导高活性、高负载量、高稳定性的TM-SACs的实现。第一作者为吉林大学材料科学与工程学院硕士生宋可心,通讯作者为张伟教授和郑伟涛教授。03图文导读1.ORR反应机制与优化原则ORR的反应过程如图2所示。由于反应条件的不同,导致酸性和碱性条件下的反应机制存在一定的差异。研究表明,酸性条件下较差的ORR性能主要是由于反应过程中吡啶-N质子化为吡啶-N-H结构,所以可以通过以下方式改善酸性条件下的ORR性能:1)防止质子和吡啶-N在酸性环境中快速结合;2) 增加本征活性和活性位点的数量。然而,在碱性条件下,大多数研究证明吡啶-N在催化过程中起着积极的作用。因此,增加吡啶-N的含量和增加金属活性中心数量是改善碱性条件下ORR性能的重要手段。此外,O2分子在活性位点上的吸附方式主要分为以下三种:Griffiths模式、Pauling模式和Yeager模式。不同的吸附模式也对催化机制产生一定的影响。图2.(a)酸性条件下ORR反应示意图。(b)碱性条件下ORR反应示意图。(c)O2在金属活性位点的三种吸附模式示意图2. 单原子催化剂的表征手段由于SACs的金属的尺寸很小,对表征技术提出了更高的要求。电镜技术和谱学技术的有效结合可以实现SACs的定性和定量分析。球差电镜利用其超高的空间分辨率可以直接观察到单原子的存在。结合EELS和EDS可以准确地确定材料的元素分布,有利于结构分析和物相识别。谱学技术,如(原位)X射线精细结构分析、穆斯堡尔光谱、红外光谱、原位拉曼光谱和原位漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS),有助于准确表征SACs并探究催化机理。这些表征技术从不同角度证实了SACs的存在,形成了完整的SACs表征体系。表征技术如图所示:图3.(a)FeSAC@FeSAC-N-C的不同放大倍数的像差校正STEM图像和EDS图像。(b)Co-pyridinic N-C的不同放大倍率的像差校正STEM图像和EELS光谱。(c) Co(mIm)-NC(1.0)催化剂的亮场STEM图像、HAADF-STEM图像和相应的EELS光谱图像。(d) Co(mIm)-NC(1.0)催化剂的亮场STEM图像、HAADF-STEM图像和相应的EELS光谱图像图4.(a)不同电位下Au L3边和Cu K边的XANES光谱和EXAFS拟合分析.(b)不同电位下的Pt1-N/C的XANES光谱和EXAFS拟合分析3. 基于MOFs制备TM-SACs的五大策略由于MOFs独特的空间结构,是制备TM-SACs的良好前驱体。在这一部分中,详细总结了使用MOFs制备TM-SACs的五种策略,并探讨了TM-SACs的结构特征和性能之间的相关性。所有这些策略都集中于如何保护过渡金属原子在热解过程中不发生团聚。由于MOFs后处理的方式不同,保护机制也存在一些差异。根据保护机制的不同,本部分将其分为以下五种策略:1) 表面限域策略:由于MOFs提供高度分散的金属位点,是制备TM-SACs的理想前驱体或模板。通过使用牺牲金属(SMs)的“空间栅栏”效应,可以调整过渡金属之间的距离,从而有效地避免高温下过渡金属原子的聚集。因为SMs的熔点相对较低,它们在热解过程中挥发。根据过渡金属的掺杂数量,主要可分为以下几类:1)单金属掺杂;2) 双/多金属掺杂。图5.(a)Fe掺杂ZIF-8衍生催化剂的合成过程示意图和不同粒径的Fe掺杂ZIF-8的SEM图像。(b)ZIF-8前驱体中Fe掺杂量对催化剂结构和活性影响示意图。(c)NC吸附铁离子的模型催化剂示意图及反应路径图。(d)通过调节Zn/Co的摩尔比制备Co-SAC/N-C的示意图。(e)负压热解法制备三维石墨烯骨架上的SACs示意图2) 空腔限域策略:利用MOFs独特的空腔结构优势,对金属前驱体进行封装。这种封装效应可以最大程度地减少热解过程中金属前驱体的聚集。对于ZIF结构,ZIF-8是一个具有菱形十二面体结构的三维空间纳米笼,由锌离子和二甲基咪唑配体组装而成。其具有孔径为3.4Å、空腔直径为11Å的空腔结构,金属前驱体可封装在里面来实现金属前驱体的空间隔离。高温碳化后,ZIF-8变成氮掺杂碳骨架,为金属位点的负载提供了载体。常见的金属前驱体可分为以下几类:1)金属无机化合物,如金属盐和金属氢氧化物;2) 金属有机化合物,如乙酰丙酮化合物和二茂铁;3) 金属大环化合物,如酞菁、卟啉和菲咯啉。图6.(a)Mn-SAS/CN催化剂的制备示意图和原位XANES光谱。(b)基于Kirkendall效应制备的(Fe,Co)/N-C催化剂示意图。(c)基于ZIF-8前驱体制备C-Cu(OH)2@ZIF-8-10%-1000的原理图。(d)Fe-ISA/CN催化剂制备示意图。(e)微孔限制和配体交换法制备Co(mIm)-NC催化剂示意图3) 外层保护策略:对MOFs的外层采取一些保护措施,以避免在热解过程中结构坍塌和金属原子的聚集。未热解MOFs表面的金属离子呈现高度分散的单原子态。但是在热解后由于单个原子的高比表面能,会发生团聚,这大大降低了金属活性位点的利用效率。此外,高温热解后,MOFs的孔结构坍塌,不利于催化剂传质过程和更多活性位点的暴露。因此,应采取措施对MOFs的外层进行保护,以促进高密度TM-SACs的形成,并保持热解后结构的稳定性。常用的保护策略主要分为以下两类:1)有机化合物(如表面活性剂、酶和聚合物)的保护策略;2) 主客体策略。图7. (a)原位约束热解法制备核壳结构的Co-N-C@surfactants催化剂示意图。CoN2+2活性位点构型和反应自由能演化图。(b)酚醛树脂辅助策略制备核壳结构1.0-ZIF-67@AF催化剂示意图。(c) CoNi-SAs/NC催化剂制备示意图。(d)配体交换策略制备C-AFC© ZIF-8催化剂示意图。(e) Fe-SAs/NPS-HC催化剂制备示意图4)相扩散策略:湿化学合成法通常用于制备以MOFs为前驱体的TM-SACs,即金属前驱体的合成在溶剂中完成。此外,由于单原子与其载体之间的弱相互作用,单原子在随后的制备和催化反应过程中不可避免地会团聚。如果使用MOFs衍生的碳载体作为前驱体,金属原子在高温下的扩散特性将被捕获并在碳载体上还原。这种强烈的相互作用可以提高催化剂的高温稳定性,也为TM-SACs的制备提供了一条新的途径。相扩散策略主要分为以下两种方法:1)球磨法(固相扩散法);2) 气相扩散法。图8.(a)固相合成法制备Fe掺杂ZIF-8的原理图。(b) M15-FeNC-NH3催化剂制备示意图。(c) Fe-N/C催化剂制备的示意图及ORR性能曲线。(d)气相扩散法制备Cu-SAs /N-C催化剂示意图。(e)金属氧化物热扩散法制备Cu ISA/NC催化剂原理图和Cu-N3-C、Cu-N3-V自由能演化图5)双模板策略:模板策略可以通过模板本身的空间约束效应来控制合成材料的形态、结构和几何尺寸。MOFs是合成TM-SACs的最佳前驱体或模板。外来模板的引入可以对MOFs的形态和尺寸进行一定的限制。三维骨架上的金属原子可以得到很好的保护,有效地避免了热解过程中单个原子的团聚。根据热解后是否需要额外繁琐的步骤去除外来模板,这种双模板策略主要分为以下两类:1)一步模板法:PS和盐模板法;2) 多步骤模板法:介孔SiO2、SiOX和有序介孔硅。图 9.(a)利用KCl模板制备了SCoNC催化剂的制备图和不同放大率的HAADF-STEM图像。(b)PS模板法制备具有分级多孔结构的FeN4/HOPC催化剂的制备示意图。(c)PS模板法制备Fe/Ni-NX-OC催化剂示意图04小结MOFs材料的优异特性为高负载量、高稳定性、高催化活性的单原子催化剂的制备提供了丰富的平台。目前还有许多需要解决的问题,主要包括以下几个方面:1)充分发挥MOF材料的结构多样性的优势,探索一些新的策略来制备TM-SACs。目前主要以ZIF结构为主来制备TM-SACs,可以充分挖掘其他结构的MOF材料来进行制备。2)TM-SACs的单原子活性位点通常以TM-N4为主,这种配位结构被认为具有良好的ORR活性。对活性中心的配位结构进行调整,可以使得它们的活性得到进一步提高。目前已有的调整方式主要包括构建双原子活性中心、引入非金属(S,P,B)、纳米粒子与单原子协同催化、构建客体基团等。3)提高过渡金属单原子的负载量。催化剂的活性与催化位点数目和本征活性息息相关。对于TM-SACs,在合成过程中最大程度地避免单原子的聚集,提高过渡金属的利用效率,将MOF前驱体中的金属位点最大程度地转变为TM-NX结构。 4)实现TM-SACs的大规模制备和通用策略制备。金属浓度过高会导致单原子催化剂在制备过程中极易发生团聚, 并且由于不同种类的金属的配位环境和物理化学性质不同,难以实现制备策略的通用化。因此,开发一种新的策略去实现TM-SACs的大规模制备和通用化制备显得尤为重要。5)利用先进的表征手段和原位技术,在原子水平上对催化剂的结构进行剖析,从而探究结构与性能的关系。这些技术为MOF材料为目标明确的TM-SACs的设计提供了指导。6)结合理论计算去探究TM-SACs的氧还原反应动力学和最佳反应路径,确定催化剂的真实活性位点和反应过程的决速步。这为催化剂的结构设计提供了理论支撑,从而更好地提高TM-SACs的性能。
  • 第二届催化剂表征与评价主题网络研讨会再度来袭 强大专家阵容先睹为快
    催化剂在全球各行各业广泛使用,未来无论在催化剂的科学理论研究、清洁能源的开发与利用,环境保护与提高经济效益以及人类的生存环境的治理与保护都有极大的发展前景。简言之,人类的生存发展,吃穿住行离不开催化剂及其发展。催化剂广泛应用于石油化工、能源、环境等多个当前最热门、最重要的领域,从国家工业生产到日常生活的节能环保,催化都在无形中的发挥着“四两拨千斤”的重要作用。催化剂的表征与评价对于催化剂的设计和性能调控起到重要的媒介作用,因此对于催化剂的研究有着至关重要的意义。由仪器信息网联合面向工业催化领域创新成果产业化的公共服务平台(2020年工信部批建)共同主办的第二届催化剂表征与评价主题网络研讨会将于今年6月16日举办。本次会议邀请到来自中国科学院大连化学物理研究所、浙江大学、天津大学、北京化工大学、华东理工大学、中国科学院山西煤炭化学研究所等多位国内催化领域的知名专家学者,共同分享催化领域的研究成果,促进催化领域研究人员间的互动交流。本次会议同时也得到知名科学仪器厂商——东京理化的大力支持。东京理化器械株式会社报告嘉宾简介(以报告时间为序):华东理工大学教授 戴升戴升,博士,华东理工大学教授,博导。2009年本科毕业于清华大学, 2014年于清华大学获得博士学位,师从我国著名电子显微学专家朱静院士。2014年至2019年,先后在美国密歇根大学与加州大学尔湾分校进行博士后研究,合作导师为Xiaoqing Pan教授。2019年,全职回国加入华东理工大学,担任电镜中心负责人、课题组组长。 主要研究方向为催化剂原位电镜表征方法的开发与应用研究。运用先进的原位电子显微学技术,于原子尺度探究催化剂在真实催化反应条件下的动态演化行为,从而辨识其活性位点,建立催化剂的构效关系。近五年内,在Nature、Nat. Mater.、Nat. Catal. 等期刊发表论文50余篇;其中,以第一作者与通讯作者身份发表论文20余篇,包括Nat. Mater.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc、Nano Lett.、 ACS Catal.等。入选国家高层次人才引进计划、上海市高校特聘教授等项目资助。浙江大学研究员 姚思宇姚思宇,博士毕业于北京大学化学院物化专业。2015-19年在美国布鲁克海文国家实验室开展博士后研究工作。19年9月入职浙江大学化工学院,任百人计划研究员。获国家海外高层次人次引进计划青年项目、浙江省杰出青年基金项目资助。姚思宇博士致力于研究能源环境相关的小分子活化转化催化剂的开发,Mo 基催化剂体相、表面结构调控及贵金属替代催化剂的设计策略。具有多年同步辐射光源研究经历,对应用原位表征手段探究微纳尺度催化剂的构效关系和催化材料合成调控机制等基础问题具有深入理解。目前共发表SCI论文 85篇。以第一作者、共同第一作者或通讯作者在 Science, Nature Nanotechnology. JACS等学术期刊发表论文十余篇,他引4000余次,H-index 36。东京理化器械株式会社应用工程师 王超王超,硕士,毕业于中国日化所。现任东京理化器械株式会社产品在中国市场的应用工程师,主要负责EYELA实验室前处理设备的培训及应用推广。中国科学院大连化学物理研究所研究员 侯广进侯广进研究员于2007年在中国科学院武汉物理与数学研究所获得理学博士学位。2007至2011年先后在德国马普高分子研究所和美国特拉华大学从事博士后研究工作;2011年被特拉华大学聘为二级副研究员;2012年晋升为磁共振谱学研究员。2016年入选中科院大连化学物理研究所“百人计划”,2017年入选国家青年海外高层次人才引进计划,入职于中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,聘为研究员、任固体核磁共振与催化化学研究组组长。侯广进研究员长期从事固体核磁共振方法学的发展和多种材料体系结构及动力学的应用研究,截止目前已在Science, Proc. Natl. Acad. Sci., J. Am. Chem. Soc., Angrew. Chem. Int. Ed., Adv. Energy. Mater., Nat. Commun., Acc. Chem. Res., Environ. Sci. Technol.等学术期刊上发表论文80余篇。侯广进研究员目前主要从事固体核磁共振波谱学与催化化学相关的研究工作,发展高分辨固体NMR方法学,并应用于实际固体材料体系,包括催化能源材料、高分子材料及生物材料等,在原子和分子水平上探测材料的微观结构和动力学特征,解决与实际研究体系相关的基础科学问题。中国科学院大连化学物理研究所研究员 刘健刘健,博士,中国科学院大连化学物理研究所研究员,博士生导师。长期致力于纳米多孔材料的设计合成及在能源、催化相关领域的基础应用研究,在催化纳米功能材料的设计合成与应用,及纳米反应器构筑等方面取得了一系列重要的成果。迄今在包括 Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., JACS, Mater. Today, Matter, Nature Commun., Nature Mater., NSR等刊物发表正式论文220余篇。所发表论文已被 SCI 引用超过 17000余次,H 因子为 59,2018到2020年连续三年入选科睿唯安高引作者。受邀为CRC Press编写 “Mesoporous Materials for Energy Storage and Conversion” 专著一本。任期刊“Materials Today Sustainability” 主编(Editor-in-Chief)。曾获得 “第 14 届国际催化大会青年科学家奖”(2008),“UQ Foundation Research Excellence Award”(澳大利亚昆士兰大学基础研究最高奖,2011),英国皇家化学会旗下杂志Journal of Materials Chemistry A 2017杰出研究者等多项奖励。并于2011年获得澳大利亚基金委博士后特别研究员资助 (AustralianPostdoctoral Fellowship),2013年入选日本学术振兴会特邀研究员 (JSPS Invitation Fellow),2016年获大连化学物理研究所“百人计划”支持。2017年入选国家青年海外高层次人才引进计划,2018年入选辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才,2020年获得辽宁省自然科学基金优秀青年基金。中国科学院山西煤炭化学研究所研究员 吕宝亮吕宝亮,现任中国科学院山西煤炭化学研究所研究员,课题组长,中国科学院青年创新促进会会员,山西省“三晋英才”拔尖骨干人才,太原市高端创新型人才,主要研究方向为纳米催化材料的结构设计、合成及应用研究。先后主持研究了包括国家自然科学基金、山西省优秀青年基金在内的20余项国家及省部级科研项目。在ACS Catalysis、 Journal of Catalysis、Advanced Functional Materials等期刊上发表论文80余篇,曾获山西省自然科学一等奖(排名1/4)、中国颗粒学会自然科学二等奖(排名1/6)等奖项,应邀担任40余个国际学术期刊审稿人、国家自然科学基金函评专家、国家自然科学奖函评专家。天津大学教授 李新刚天津大学长聘教授、工业催化学科带头人,天津市131创新团队负责人,自2019年对口支援兰州交通大学。入选教育部新世纪人才、天津市中青年科技创新领军人才、天津市131创新人才第一层次。担任J. Chem. Technol. Biotechnol.期刊副主编、Catal. Today和《化工学报》期刊客座编辑、中国化工学会稀土催化与过程专业委员会副主任、中国化学会分子筛专业委员会委员、中国稀土学会催化专业委员会委员、中国能源学会能源与环境专业委员会委员等职务。长期从事低碳分子催化转化及大气污染物催化消除等方面的研究工作,在Nat. Commun.、Chem、EES、CES等期刊发表SCI论文120余篇,荣获国际催化理事会“青年科学家奖”。北京化工大学教授 冯俊婷冯俊婷,教授,博士生导师。2005年和2010年分别毕业于北京化工大学,获理学学士和工学博士学位; 2012年-2013年在英国卡迪夫大学访问,合作教授Graham Hutchings院士。以通讯/第一作者在Chem. Soc. Rev.(1 篇)、 ACS Catal.(6 篇)、 J.Catal.(15 篇)、Appl. Catal. B: Enviorn.(2篇)、Chem. Sci.(1 篇)等发表SCI论文40余篇;作为主要完成人授权专利10件,含美国专利1件。2020年获国家优秀青年科学基金资助。现任北京市多级结构催化材料工程技术研究中心学术秘书,全国工业催化联盟青年委员。会议日程:报告时间报告主题报告专家09:30--10:00常压扫描透射电子显微术在原位催化表征中的应用戴升(华东理工大学 教授)10:00--10:30XAFS 表征方法在催化剂结构解析中的应用姚思宇(浙江大学 研究员)10:30--11:00柱型连续流动反应装置在催化剂评价中的应用王超(东京理化 应用工程师)11:00--11:30固体核磁共振技术及在多相催化研究中的应用侯广进(中国科学院大连化学物理研究所 研究员)13:30--14:00纳米反应器与纳米多孔催化剂的构筑及表征刘健(中国科学院大连化学物理研究所 创新特区组组长 / 研究员)14:00--14:30过渡金属氧化物晶面结构调控及其催化应用吕宝亮(中国科学院山西煤炭化学研究所 研究员)14:30--15:00低碳分子高效转化催化剂的设计、表征和机理研究李新刚(天津大学 催化科学与工程系主任/教授)15:00-15:30界面活性催化剂设计、表征与性能强化机制研究冯俊婷(北京化工大学 教授)注:会议日程可能根据实时情况有所调整,以会议页面展示为准。本次会议报名完全免费,只需扫描下方会议报名二维码或点击下方报名链接,即可进入会议页面,在会议页面可以实时查看会议日程,点击下方“立即报名”按钮,填写报名信息即可报名参会:会议报名二维码报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/catalysts2021/
  • 中国炼油催化剂之父闵恩泽院士逝世 系陆婉珍丈夫
    讣 告  中国共产党优秀党员,第三至八届全国人大代表,我国炼油催化应用科学的奠基人、石油化工技术自主创新的先行者、绿色化学的开拓者,2007年度国家最高科学技术奖获得者,中国科学院、中国工程院、第三世界科学院院士,中国石化集团公司科技委顾问,石油化工科学研究院原副院长、首席总工程师、学术委员会主任闵恩泽先生,因病于2016年3月7日5时5分在北京逝世,享年93岁。  为沉痛悼念闵恩泽先生,拟定于2016年3月13日(星期日)上午在北京八宝山殡仪馆举行闵恩泽先生遗体告别仪式。闵恩泽院士陆婉珍院士和闵恩泽院士  ?闵恩泽院士的妻子是著名的分析科学家陆婉珍院士,为我国石化分析和石油化学事业做出了突出贡献。让我们悲痛的是,陆婉珍院士因病于2015年11月17日2时在北京逝世,享年92岁。陆婉珍同志是中国科学院院士,享受政府特殊津贴专家,全国妇联第五届执行委员,全国“三八红旗手”,中国石化集团公司科技委顾问,原石油化工科学研究院总工程师、教授级高级工程师。?  闵恩泽院士生平  闵恩泽,男,1924年2月出生,教授级高工,1980年当选为中国科学院院士,1994年当选为中国工程院院士,1993年当选为第三世界科学院院士,现为资深院士、中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院高级顾问。  闵恩泽院士主要从事石油炼制催化剂制造技术领域研究,是我国炼油催化应用科学的奠基者,石油化工技术自主创新的先行者,绿色化学的开拓者,在国内外石油化工界享有崇高的声誉。  六十年代初,他参加并指导完成了移动床催化裂化小球硅铝催化剂,流化床催化裂化微球硅铝催化剂,铂重整催化剂和固定床烯烃叠合磷酸硅藻土催化剂制备技术的消化吸收再创新和产业化,打破了国外技术封锁,满足了国家的急需,为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。  七十年代,他指导开发成功的Y-7型低成本半合成分子筛催化剂获1985年国家科技进步奖二等奖,还开发成功了渣油催化裂化催化剂及其重要活性组分超稳Y型分子筛、稀土Y型分子筛,以及钼镍磷加氢精制催化剂,使我国炼油催化剂迎头赶上世界先进水平,并在多套工业装置推广应用,实现了我国炼油催化剂跨越式发展。  八十年代以来,他从战略高度出发,重视基础研究,亲自组织指导了多项催化新材料,新反应工程和新反应的导向性基础研究工作,是我国石油化工技术创新的先行者。经过二十多年的努力,在一些领域已取得了重大突破。其中,他指导开发成功的ZRP分子筛被评为1995年中国十大科技成就之一,支撑了“重油裂解制取低碳烯烃新工艺(DCC)”的成功开发,满足了我国炼油工业的发展和油品升级换代的需要。  他主持的“环境友好石油化工催化化学和反应工程”项目推动了我国绿色化学研究的广泛开展,“非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与集成”在国际上首次得到工业应用,获得2005年国家技术发明奖一等奖、2007年度国家最高科学技术奖。  二十多年来,闵恩泽院士在国内外共申请发明专利205件,已授权140件(国外授权32件) 出版专著6部,发表论文233篇,其中SCI收录78篇 先后获得国家科技奖8项及全国科学大会先进工作者等荣誉称号。  闵恩泽院士是德高望重的著名专家,为我国石油化工工业培养了大批科技人才,凝聚了产学研相结合的科技创新团队,并仍工作在科研第一线。  相关新闻:  首届“闵恩泽能源化工奖”获奖人员名单公布  闵恩泽:催化剂之恩 泽被苍生——2007年度获奖人  闵恩泽、吴征镒获2007国家最高科技奖  2007感动中国人物揭晓 钱学森闵恩泽获奖(图)
  • 麦克仪器推出催化剂原位表征系统ICCS为多相催化剂研究助力
    ▼点击蓝字,关注麦克▼麦克仪器推出催化剂原位表征系统ICCS为多相催化剂研究助力原位直接评估反应条件对催化剂主要性能的影响麦克仪器公司推出了新的原位催化剂表征系统(ICCS),原位直接评估反应条件对催化剂主要性能的影响。ICCS是Micromeritics公司和PID Eng&Tech公司的专业知识相结合的产物,PID Eng&Tech公司最近被Micromeritics公司收购,并以其微反应器和中试工厂技术而闻名。ICCS使研究人员能够有效地量化反应对定义催化剂参数(如活性中心数量)的影响,所得数据直接支持开发更有效的多相催化剂。 麦克仪器的化学吸附技术如程序升温分析和脉冲化学吸附在全球范围内应用逛逛。另一方面,MicroActivity Effi是一种高度自动化的催化剂筛选工具,用于测量工艺相关条件下的产率、转化率、选择性和催化剂再生。ICCS将化学吸附和程序升温技术(如TPR、TPO和TPD)与Microactivity Effi的现有功能相结合,从而可以对催化剂进行表征、测试,然后对其进行重新表征,以评估反应的影响。所有这些都是在严格控制的条件下进行的,没有受到外部环境污染的风险。 ICCS催化剂原位表征系统集成了用于全自动精确气体控制的质量流量控制器和用于去除冷凝蒸汽的冷阱。精确的热导检测器监测流入和流出样品反应器的气体浓度的变化。ICCS可以连接到任何微反应器,甚至是定制的反应器,以提供有关被测催化剂的重要信息。 当ICCS与Microactivity Effi直接相连时,ICCS可以进行原位化学吸附测试,可以对催化剂、催化剂载体和其他材料进行分析,不会有暴露在外部环境中的风险,因为不需要将样品从反应器中取出。这消除了大气气体和湿气污染的可能性,因为大气气体和湿气可能会损坏活性催化剂并损害数据完整性。程序升温实验,包括程序升温还原(TPR)、程序升温氧化(TPO)和程序升温脱附(TPD),可以在大气压或高达20bar的压力(取决于相关筛选系统的额定压力)下进行,提供有关高压下催化剂氧化还原性能的重要信息。可以使用相同的样品对相同的材料进行多种表征。 欲了解更多ICCS信息请点击查看Micromeritics原位催化表征系统 (ICCS) 与 Microactivity EFFI关于麦克仪器公司麦克仪器公司是提供材料表征解决方案的全球领先厂商,在密度、比表面积及孔隙度、粒度及粒形、粉体表征、催化剂表征及工艺开发等五个核心领域拥有一流的仪器和应用技术。麦克仪器公司成立于1962年,总部位于美国佐治亚州诺克罗斯,在全球拥有400多名员工。公司同时具备丰富的科学知识库和一流内部生产制造,为石油加工、石化产品和催化剂、食品和制药等多个行业,以及下一代材料例如石墨烯、MOF材料、纳米催化剂和沸石等表征提供高性能产品。公司设有Particle Testing Authority(PTA)实验室,可提供商业测试服务。战略收购富瑞曼科技有限公司(Freeman Technology Ltd)和PID公司(PID Eng & Tech),也反映公司一直致力于在粉体和催化等工业关键领域提供优化、集成的解决方案。设备咨询热线:400-860-5168转0677
  • 实践与创新结合,催化剂评价实验装置助力学生实现突破
    在化工领域的学习和实践中,催化剂评价实验装置是不可或缺的重要工具。它不仅能帮助学生增加实际操作经验,还能深入了解催化剂的性能和反应条件对反应产物的影响。我们的催化剂评价实验装置,具备先进的功能和设计,为学生们提供了一个开放性、灵活性和安全性兼备的实践平台。 作为催化剂评价实验装置的核心部分,固定床管式反应器是模拟真实工业反应条件的理想选择。它可以根据不同的反应需求进行规格定制,使学生们能够亲身体验到实际工业生产中的复杂环境。同时,反应器的样品加热炉设计方便灵活,可以轻松更换不同的反应器,为学生提供了更多实验设计和开发的机会。 为了确保操作安全和温度控制的准确性,我们的实验装置配备了超温超压报警系统和高精度的程序控温技术。学生可以放心进行实验操作,并深入了解温度对催化反应的重要性。此外,实验装置的管式反应器设计合理,可装填不同种类的催化剂,帮助学生们理解各类催化剂对反应的影响,培养他们的实验设计和催化剂选择的能力。 除了基本实验功能外,我们的实验装置还配备了一些创新功能,以更好地帮助学生进行实践教学。通过扫描装置二维码,学生可以观看实验装置的动画演示,动画内容包括催化剂评价实验装置及模拟流体在预热器及反应器内的流动形态。配备的全流程语音讲解可以深入解读实验原理和操作步骤,从而提高学生对催化反应过程的理解。此外,动画截图展示了设备不同角度含播放进度条的截图,让学生更加直观地了解实验装置的操作过程。 为了提高教学效果和学生的学习动力,我们的装置配备了配套软件系统。该系统可进行网上题库建立、试卷制作和考试成绩统计。教师可以根据需要建立题库,自主选择题型、权重和分值,并轻松生成试卷。考试成绩能够自动统计,大大减轻了教师的工作负担,同时也为学生们提供了更好的学习反馈。 我们的实验装置采用工业一体机进行控制和数据显示,让学生提前接触工业控制相关知识。这有助于学生们更好地理解和掌握现代化工工艺控制技术。此外,我们还配备了实验辅助系统,提供操作截图和分步式操作视频指导学习。学生们可以通过装置自带的操作终端观看分步式操作视频,同时还可以通过手机端APP随时随地学习实验指导视频,进一步提高学习效果。 催化剂评价实验装置的应用不仅局限于实习实践教学,它在化工领域的研究和实际应用中也发挥着重要作用。实践中获得的经验和数据可以为催化剂开发、催化反应工艺优化等方面提供有力支撑。通过我们的实验装置,学生们不仅能够提升实践能力,还能为未来的职业发展打下坚实的基础。 总之,我们的催化剂评价实验装置通过先进的功能和创新的设计,为学生们提供了一个全面、灵活和安全的实践平台。它不仅满足了学生的知识点要求,还能帮助他们在实习实践中获得真实而深入的体验。我们相信,通过实践和探索,学生们将能够充分发挥自己的潜力,为化工领域的发展贡献自己的力量。
  • 卡博莱特· 盖罗回访中石化催化剂(北京)有限公司
    前言乙烯工业是石油化工业的龙头,国内现有的乙烯装置全部采用催化加氢除乙炔工艺来制备聚合级乙烯。碳二加氢催化剂技术是整个乙烯技术中的关键技术之一。卡博莱特盖罗来到中石化催化剂(北京)有限公司对高温箱式炉RHF1400进行安装并回访生产运行一部,探访卡博莱特盖罗马弗炉在石化催化剂行业的应用。 中国石化催化剂有限公司作为中国石油化工股份有限公司的全资子公司,是全球知名的炼油化工催化剂生产商、供应商、服务商。中国石化催化剂(北京)有限公司是中国石化催化剂有限公司的分公司,坐落在美丽的燕山石化,始建于1993年6月,企业已通过GB/T 19001、GB/T 24001、GB/T 28001和Q/SHS0001.1管理体系的认证。公司于2015年5月获得中关村高新技术企业认定。中石化催化剂(北京)有限公司现有4套主要生产装置。主要产品为:银催化剂、碳二碳三选择性加氢催化剂、聚烯烃助剂、芳烃溶剂。 中国石化催化剂(北京)有限公司生产运行一部于2008年和2012年分别购买了两台卡博莱特的高温箱式炉RHF1400,十年间使用状况良好,设备稳定,并于2018年底再次采购了一台卡博莱特盖罗的高温箱式炉RHF1400,6月17日销售经理叶上游先生与高级维修工程师袁石峰先生来到中石化催化剂(北京)有限公司生产运行一部,对新购买的RHF1400进行安装和培训使用。据了解,生产运行一部主要是生产碳二选择性加氢催化剂的部门,马弗炉是用于催化剂的产品检验。碳二选择加氢催化剂的载体性质非常广,马弗炉烧完之后主要检测四项指标,吸水率,强度,密度和比表面积。崔工对卡博莱特盖罗的产品质量及售后服务安装都给予了高度评价。卡博莱特盖罗的马弗炉控温精度比较高,比其他一些品牌精度高一些,样品烧结的差别比较明显。 2008年及2012年采购的卡博莱特盖罗高温箱式炉RHF1400 生产运行一部的崔工(右)与卡博莱特盖罗销售经理叶上游先生(左)合影 合成各种聚合物的乙烯单体,通常是由烃类蒸汽裂解制得。在裂解气中除了乙烯单体以外常常含有少量的乙炔等杂质,为了提高聚合物的性能,通常需要对裂解气进行精制,以使乙炔含量降至10ppm以下,最好小于5ppm。工业上一般采用催化选择性加氢的方法将乙烯原料中的乙炔除去。近年来,由于乙烯需求量的增加,大多数厂家通过改扩建装置来提高乙烯产量,导致碳二加氢单元的负荷增加,因此对乙炔加氢催化剂性能也提出了更高的要求。拥有自主知识产权的碳二选择加氢催化剂的开发并在工业装置上的成功应用,可大大减轻国内乙烯装置对国外技术的依赖,对保证我国能源与经济安全、提高乙烯工业的竞争地位有重要意义。CarboliteGero(卡博莱特盖罗)是弗尔德集团建立的专业马弗炉品牌,拥有了全系列炉类产品,加热温度从室温至3000°C,容积从3L至14000L,应用领域覆盖实验室至工业,包括各类气氛炉类产品。CarboliteGero有着灵活的方案,能为用户提供个性化的解决方案,如:航空航天领域、工程领域、材料科学、热处理、医药、生物及实验室检测等领域。卡博莱特盖罗以满足用户需求为中心,提供设备选型指导,有专业领域的工程师为全球的用户提供现场安装和调试服务。RHF系列高温箱式炉采用硅碳棒加热,有4种炉腔尺寸,每种都有3种不同最高工作温度可选(1400°C, 1500°C和1600°C)。坚固的结构和高品质加热元件保证加热速率(通常40分钟内升到1400°C)和长久的使用寿命。RHF系列高温箱式炉特点:◆ 最高工作温度1400°C,1500°C或1600°C◆ Carbolite Gero301控制器,单段程序控温,计时器功能◆ 炉腔体积3,8,15或35L◆ 阻尼式上开门(仅3L,8L型号)◆ 硅碳棒加热元件使用寿命长,能够承受间歇操作产生的应力◆ RHF系列3L和8L采用一体成型的炉底板,15L和35L采用碳化◆ 硅炉底板◆ 低蓄热量的保温材料,升温和降温迅速
  • 抚研院开发出高活性VOCs废气处理催化剂
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 抚顺石油化工研究院(简称抚研院)在挥发性有机物(VOCs)环保处理方面,开发出WSH-5型催化燃烧催化剂,适用于炼化企业含VOCs废气的环保处理。处理后的气体排放满足当前国家和地方环保标准。该技术已申请中国发明专利8件,具有自主知识产权,通过了中国石化科技开发部组织的技术评议。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 催化氧化技术是处理含VOCs废气的主要技术之一。抚研院结合炼化企业有机废气催化燃烧装置长周期、高效、稳定运行的需求,开发的高活性WSH-5型催化燃烧催化剂具有贵金属用量低和活性高的特点。科研人员通过在催化剂涂层配方和制备工艺方面的创新,提高了催化剂中贵金属成分的分散度,使催化剂的活性得到有效提升,VOCs起燃温度降低20℃以上,同时降低了催化剂的生产成本。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 采用WSH-5型催化燃烧催化剂处理炼化企业PO/SM、污水处理场等含VOCs废气,非甲烷总烃去除率可达99%以上。处理后,废气中的非甲烷总烃低于20mg/m3,苯、甲苯、二甲苯等特征污染物浓度均满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)和《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 抚研院开发的废气处理催化燃烧催化剂及工艺已在中国石化和中国石油20多家企业应用。所开发的顺丁橡胶生产废气深度治理及能量回收技术获得2016年度中国石化科技进步二等奖。WSH-5型催化燃烧催化剂广泛适用于PO/SM尾气等工业含VOCs废气的环保处理,能够为企业废气处理达标排放提供可靠的技术支撑。 /p
  • 模拟光合作用的光动力催化剂问世
    美国麻省理工学院研究人员通过模拟光合作用,即植物用来生产糖分的光驱动过程,设计了一种可以吸收光并用光来驱动各种化学反应的新型光催化剂。该研究成果15日发表在《化学》杂志上。  这种新型催化剂被称为生物混合光催化剂,其含有一种采光蛋白,可吸收光并将能量转移到含金属的催化剂上。然后,这种催化剂利用能量进行反应,这些反应可用于合成药物或将废物转化为生物燃料及其他有用的化合物。  研究资深作者、麻省理工学院化学副教授加布里埃拉施劳-科恩表示,光催化可使药物、农用化学品和燃料合成更加高效和环保。研究表明,新型光催化剂可显著提高他们尝试的化学反应的产量,且与现有的光催化剂不同,新催化剂可吸收所有波长的光。  在之前进行的关于光催化剂的工作中,研究人员使用一种分子来进行光吸收和催化。该方法有局限性,因为大多数使用的催化剂只能吸收某些波长的光。为了创建新催化剂,研究人员模拟光合作用并将两种不同的元素结合起来:一种用于采集光,另一种用于催化化学反应。对于光采集部分,他们使用了一种在红藻中发现的被称为R-植物红素的蛋白质。他们将这种蛋白质连接到含钌催化剂上,该催化剂以前曾被单独用于光催化。  联合展开研究的普林斯顿大学团队测试了催化剂在两种不同类型的化学反应中的性能。一种是硫醇—烯偶联,将硫醇和烯烃连接起来形成硫醚,另一种是肽偶联后用甲基取代剩余的硫醇基团。  普林斯顿团队的研究表明,与单独的钌光催化剂相比,新的生物混合催化剂可将这些反应产量提高十倍。他们还发现,这些反应可在红光照射下发生,这是现有光催化剂难以实现的,其对组织的破坏更小,因此有可能用于生物系统。  研究人员说,这种改进的光催化剂可被纳入上述两种反应的化学过程中。硫醇—烯偶联可用于创建蛋白质成像、传感、药物输送和生物分子稳定性所需的化合物。例如,它可用于合成脂肽,使新设计的抗原疫苗更容易被吸收。研究人员测试的另一种反应是西苯脱硫,它在肽合成中有许多应用,包括可用于生产艾滋病治疗药物恩夫韦地。  这种类型的光催化剂还可用于驱动一种被称为木质素解聚的反应,有助于从木材或其他难以分解的植物材料中产生生物燃料。
  • 催化剂表征常用到哪些手段?
    p   催化在化工、能源、环境、材料、生物、制药、分析等领域被广泛应用。催化研究涵盖的领域更是包括了能源催化、环境催化、工业催化、电化学催化、化学合成催化、光催化、单原子催化等领域。90%以上的化学化工工程都是催化反应过程,因此,催化剂的表征与评价研究与应用具有重大的意义。 /p p span    /span 催化剂的表征涉及多种表征技术,如低温物理吸附技术、电镜技术、热分析技术、程序升温分析技术、多晶x射线衍射技术、电子能谱法、分子光谱技术、紫外漫反射光谱技术、核磁共振技术、电子顺磁共振技术、原位技术等。 /p p style=" text-align: center " 常见催化剂表征方法及对应的催化剂特性 /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse:collapse border:none" align=" center" tbody tr style=" height:18px" class=" firstRow" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 表征方法 /span /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 催化剂特性 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/37.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 原子吸收光谱 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 总组成、表面组成 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/519.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 俄歇电子谱 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 表面组成 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/191.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 比表面分析 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 表面积 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/523.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 化学吸附 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 分散度、酸性 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/72.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 电子探针微区分析 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 各组分分布 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 扩展 span X /span 光吸收精细结构分析 /span /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 配位、价态 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/31.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 红外光谱 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 配位、价态、酸性 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 低能电子衍射 /span /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 表面结构 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/538.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 压汞仪 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 孔隙率 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/828.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 穆斯堡尔谱 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 配位、价态、分散度 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/43.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 核磁共振 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 配位、价态 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 物理吸附 /span /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 孔隙率 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/53.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 扫描电镜 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 晶粒尺寸和形状 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/518.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 二次离子质谱 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 表面组成 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/list/sort/6.shtml" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 热分析 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/list/sort/6.shtml" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 物相性质 /span /a /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 透射电镜 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 物相性质、晶粒尺寸和形状、各组分分布、分散度 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/35.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 紫外吸收光谱 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/35.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" 配位、价态 /span /a /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/70.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" X /span span style=" font-family:宋体" 光电子谱 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 表面组成、电子能级 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/73.html" target=" _self" span style=" font-family:宋体" X /span span style=" font-family:宋体" 光衍射 /span /a /p /td td width=" 299" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" 物相性质、分散度 /span /p /td /tr tr style=" height:18px" td width=" 257" nowrap=" " valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 18" p span style=" font-family:宋体" X /span span style=" font-family:宋体" 荧光分析 /span /p /td td width=" 299" 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  • 闵恩泽:催化剂之恩 泽被苍生——2007年度获奖人
    人物介绍:   闵恩泽,1924年2月出生于四川省成都市。中国石油化工催化剂专家。是我国炼油催化应用科学的奠基人,石油化工技术自主创新的先行者,绿色化学的开拓者。   1946年毕业于重庆中央大学化学工程系。1951年获美国俄亥俄州立大学化学工程系博士学位。1955年回国后,先后任石油化工科学研究院题目组长、研究室主任、主任工程师、副总工程师、总工程师、副院长、首席总工程师、学术委员会主任。现任中国石化石油化工科学研究院高级顾问。中国科学院院士、中国工程院院士、第三世界科学院院士、英国皇家化学会会士。   半个世纪前,石油工业部北京石油炼制研究所(中国石化石油化工科学研究院前身,以下简称石科院)办公室只有几间小平房,实验设备只有从大连石油研究所搬来的几件旧设备,试验装置要靠自己制备,没有现成可循的技术资料,放眼周围是一片麦田。   如今这里已发生了翻天覆地的变化——高楼林立,1000多名科研人员,多项石油炼制技术国际领先,被称为“中国石化的重点科技支撑机构”。   这里,就是闵恩泽半个多世纪科学人生的主战场。   结缘石油化工   闵恩泽生于四川成都,自幼受“忠厚传家远,诗书继世长”的家风熏陶,喜爱读书。1942年抗战时期,因高中会考成绩优异,闵恩泽被保送到重庆国立中央大学学习土木建筑 后来又在大二转到化工化学工程系。   1946年,闵恩泽大学毕业后,在上海第一印染厂学习、工作两年。1948年3月,到美国俄亥俄州立大学攻读学位。   1948年暑假,闵恩泽刚去美国没多久,学校组织学生暑假去参观工厂,其中就有肯塔基州阿希兰德炼油厂。当看到用流态化原理建设起来的催化裂化装置,见到那黑褐色的原油馏分在这套装置中神奇地变成清亮透明的汽油时,闵恩泽惊奇且激动不已。在返程的路上,闵恩泽思绪万千:中国不知哪一天能建成这样的装置?   1951年7月闵恩泽获得博士学位,在芝加哥纳尔科公司担任副化学工程师,生活宽松、富裕。然而闵恩泽一心想要回国,用自己的所学报效祖国。为了回到祖国,闵恩泽动用了一切可以动用的公私关系。   经过不懈的努力,1955年10月,闵恩泽夫妻历经辗转,绕道香港,最终回到了阔别8年的祖国首都北京。   当时,中美关系处于紧张时期,周恩来总理《关于知识分子问题的报告》还没发表,这些从美国回来的知识分子多数单位不敢要。闵恩泽联系了三四个地方,没人敢要。中央大学化工系的师兄武宝琛将闵恩泽引荐给石油工业部部长助理徐今强,他拍板要了。徐今强安排闵恩泽参与筹建北京石油炼制研究所,闵恩泽在借来的几间旧平房里开始了后来延续半个世纪的催化剂研究。   强调“集体智慧”   炼油催化应用科学、石油化工技术自主创新和绿色化学的开拓,是闵恩泽的三大贡献领域。闵恩泽配合着我国石化、化工产业前进的步伐,在自己的专业领域内造诣精深,成就非凡,并在每一阶段都有属于自己的标志性贡献。但闵恩泽从不自傲,而是将成绩归于“集体智慧。”   “我只是个上台领奖的代表,这成绩是属于大家的,是几代石油石化人集体智慧的结晶。”总是强调“集体智慧”的闵恩泽很看重团队精神,“我绝大部分时间是唐僧,即要有信心和决心,指导大家去完成任务 我有时候是孙悟空,要去攻关,但是孙悟空本事再大,也有许多困难解决不了,需要找土地神来了解当地情况,还要向玉皇大帝、如来佛、观世音求救。我碰到不懂的东西,给同事、朋友打个电话请教 有时候还是沙和尚,要搞后勤,去筹备资金设备器材,遇到困难,还要向中国石化总部求救”。言谈中不无四川人幽默的特质。   “看完了电视剧《长征》,他跟我们说,做成一件事要不光有信念、有方法,还要有人。”他的博士生兼秘书姚志龙说。   闵恩泽前后带了50多位学生。龙军这样概括闵恩泽的教师角色:“他的贡献,更在于他带出了一支勇于攻关、善于团结、勤谨踏实的科研队伍,为石化研究储备了一个人才库,是我国炼油催化研究的中坚力量。”   著书传经验   从事石油化工研究50多年,闵恩泽从技术革新,到局部有所创新,到原始自主创新,走过了艰辛、成果丰硕的漫长历程。闵恩泽觉得,应该把自己从1984年以来在自主创新道路上的成功经验和失败教训归纳总结出来,以促进年轻一代科技工作者少走弯路,在创新道路上走得快一些。2008年,闵恩泽撰写了创新中国丛书之一《石油化工——从案例探寻自主创新之路》。   中国科学院院士白春礼为这本书作序,他写道:“此书在形式上很新颖,旁征博引,通俗易懂,不仅有生动的讲述,也有形象的比喻,读来令人耳目一新,亲切、自然、宛若春风拂面,细雨润物。总之,不管你是科研工作者、教育工作者,还是其他行业的工作者,相信这本书都会给你教益和启发。”这本书发行后,不久就又再版了一次。   闵恩泽非常重视自主创新,他认为我国自主创新要寄希望于年轻一代。为此,80多岁的闵恩泽多次到高等院校给学生们讲课,一讲就是一个小时以上,非常劳累。但他却时时牢记自己的社会责任。虽然闵恩泽的讲座、报告总是不变的“创新”主题,但针对不同的听众,他都采用不同的内容和讲法,尽量使其能感染、激励听众。   年迈不停步,志在未来   2008年2月,中国石化总工程师曹湘洪院士和中国科学院副院长李静海院士商讨开展合作项目,邀请闵恩泽院士参加,大家从战略性、前瞻性、全局性高度出发,确定在新能源领域开发“微藻生物柴油成套技术”,决定请闵恩泽负责筹备组织。   这是个全新的领域,年迈的闵恩泽又开始了边工作、边学习的科研历程。   2008年5月,闵恩泽组织召开了微藻生物柴油技术研讨会。会后,又考察了中科院各相关院所和中国石化生物柴油中试基地,编制了微藻生物柴油成套技术研发方案。   闵恩泽虽然积极投入微藻生物柴油成套技术的开发,但是他也清醒地认识到所面临的巨大挑战。现有的微藻生物柴油技术产业链长,投资大、成本高、不经济 几万吨/年规模的生产尚未实现 发展微藻生物柴油同时需要二氧化碳、阳光、土地三个资源,具备这三个条件的地区有限。   在闵恩泽主持下,到2011年12月中期检查时,该项目已取得了下列进展:建成了适应不同地区的微藻资源库 掌握了一种新的转基因方法来改造微藻 开发了多种光反应器 研究了稀微藻的回收方法 简化了微藻饼的加工流程。为规划建立万吨/年的户外装置奠定了基础。   2011年4月,在中国石化第三期青年骨干人才提高创新能力研修班上,闵恩泽作了“从原始创新到转变经济增长方式之路的探索”的讲话,重点介绍了中国炼油工业未来发展面临的挑战和对策,鼓励青年一代要努力创新,为承担这一光荣任务而奋斗。   生活中的闵恩泽   少小离家的闵恩泽,至今故乡情结深厚。哪怕到了国家最高科学技术奖的领奖台上,还是一口纯正的四川话。2004年,闵恩泽个人出资10万元捐赠给母校——北京师大成都实验中学,建立“闵恩泽奖学金”,资助优秀的在读学生。“只要回了成都,老先生都要抽出休息时间回母校,和小校友们交流。”姚志龙说。   而在学生眼里,他既是严师,又是关心自己的好老师。   “有一次我女儿钢琴比赛得了奖,老先生知道了还给她订了一个蛋糕。”姚志龙说,“去年12月31日,我带女儿去拜访老先生,老先生还给我女儿唱了3个版本的《上海滩》,9岁的小孩从没见过这么可爱的老头,很高兴,结下了忘年交。他还给我女儿题字,‘震岚小友:诚信宽容、勤奋学习、劳逸结合、加强锻炼’。我女儿回去就把这幅字和与闵先生夫妇的合影装在镜框里,挂在墙上,激励自己。”   闵恩泽唯一的女儿闵之琴在美国。在她看来,爸爸闵恩泽在生活中就是一个快乐、颇具幽默感的老小孩。她常听爸爸说要“管住嘴,迈开腿,保持心态平和”,但闵恩泽又常说自己既管不住嘴,又迈不开腿,但能做到心态平和!闵之琴认为这是他能经几次病魔折磨,在80多岁仍能保持这样健康状态的关键。   闵之琴曾这样描写自己的父亲:   “爸爸不是那类工作时工作、休息时就休息的人。他是工作与休息不分,他的头脑很单纯,满脑想的都是催化剂,因为催化剂对他不仅是工作,也带来快乐,对他也是一种休息。同时,他也成天在想如何去原始创新,有了新想法,他也高兴!   “他有自己的休闲方式。他喜欢听京剧,特别是京剧大师言菊朋唱的“卧龙吊孝”,唱腔的宽窄高低、抑扬顿挫,他听得津津有味。   “他还喜欢看网球,特别是瑞士天王费德勒的比赛,成为他的忠实粉丝。只要有大师赛,如奥网、美网、温布尔顿网球公开赛,他一定坐在电视机旁,从第一轮、第二轮,直到最后决赛。   “爸爸还是一位‘歌唱家’。在石科院的春节联欢会上,他唱《上海滩》,还有自己的特点,广东话与四川话、新老上海滩歌词混唱。他在作报告时,讲到科技上要有成就,就需要各尽所能的团队精神和坚持到底的精神,就像《西游记》主题歌中的‘你挑着担,我牵着马,迎来日出,送走晚霞,踏平坎坷成大道,斗罢艰险又出发’。他会在讲台上带领大家一起唱《西游记》主题歌。   “爸爸由于‘管不住嘴’也成了一位美食家,北京的川菜、粤菜、鲁菜、湘菜,法国、意大利、俄罗斯西餐馆等等的招牌菜,特别是每家好吃价廉的菜是什么,他都清楚!正是这种对生活的每一份乐趣的热爱,对工作的每一点进展的兴奋,爸爸永远像一个年轻人”。   2010年,闵恩泽86岁生日时,闵之琴连续写了两张贺卡,祝老爸爸生日快乐。一封贺卡上这样写:   “时间在快乐地流淌,年纪在轻轻地增长……   “老爸爸的创新本领继续向高峰挺进——生姜还是老的辣!   “老爸爸的粉丝团队犹如雨后春笋般扩大——中石化竟有了个吸引青年学子的老头!   “老爸爸的演唱才华证明了“大器晚成”的道理——怎么还没有制碟的给川音《西游记》主题歌出CD?   “老爸爸的美食体验在日新月异——牙口好还能跟得上繁荣富强的餐饮业!  “任随世上事万变,老爸爸本色不变……   “虽然名利堆在面前,老爸爸还是夜里起来读原始期刊——奠基者的看家本事!   “86岁老爸其实还是那个成都小康家庭走出的孩子:忠厚、善良、勤奋、天真,没新花样啰!   “祝我的老爸爸在无忧无虑中欢度生日,您是我才气的源泉”。   闵恩泽读了这些贺卡后,感叹道:“知我者,女儿也!”   揭秘闵恩泽爱情故事:伉俪院士佳偶天成——记中国科学院院士闵恩泽、陆婉珍夫妇    闵恩泽夫人陆婉珍为丈夫庆祝生日   2008年元月8日上午,北京人民大会堂大礼堂里鲜花吐艳,灯火辉煌,洋溢着喜庆的气氛,国家科技奖励大会在这里召开。在欢快的乐曲声中,中国科学院院士、中国工程院院士、中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院高级顾问、84岁高龄的闵恩泽稳健地走上主席台,庄重地从面带微笑的胡锦涛总书记手中接过“2007年度国家最高科学技术奖”大红证书。   此时,北京西郊石油化工科学研究院宿舍区一幢普通的住宅楼里,同为中国科学院院士的闵恩泽的夫人陆婉珍正全神贯注地收看中央电视台国家科技奖励大会实况,老人的眼里噙着泪花,脸上洋溢着幸福的笑容。   闵恩泽、陆婉珍这对鹤发童颜的伉俪院士,用他俩辉煌的人生谱写了一曲科坛佳偶的爱情乐章。   (一)求学成才 一路相伴   1942年,正是中华民族蒙受日本军国主义侵略奴役的苦难岁月,江山破碎,民不聊生。   这一年秋天,闵恩泽和陆婉珍这两个年方18、素不相识的青年男女,怀着科学救国的共同理想,从不同的地方不约而同地来到位于陪都重庆的中央大学求学。闵恩泽来自素有“天府”之称的成都,而陆家大小姐婉珍则从母亲河长江的入海口上海迢迢千里而来。两人是同一个专业又在同一个班级。   也许是一见钟情,秀丽的江南女子陆婉珍第一眼看到十分英俊的四川小伙子闵恩泽便怦然心动。   闵恩泽的课堂笔记既工整又详细,陆婉珍常以对照笔记为借口与闵恩泽亲密接触。天长日久,闵恩泽也喜欢上这个上海姑娘。每次上完课,便主动把笔记递给陆婉珍,引起同班几位女生对陆婉珍的“妒忌”。   毕业的那天晚上,陆婉珍约闵恩泽一块去上海找工作,这让闵恩泽犯了难。他的父亲要求他回家乡支撑门户,父命难违,一对刚刚开始交往的男女青年只好各奔前程。   两人依依惜别。陆婉珍在家乡上海一家印染厂谋了一份技术员的工作。闵恩泽则回到家乡成都,在一家自来水厂做分析化验工。   没多久,闵恩泽听说当时的中国纺织建设公司要招收一批印染技术人员,经过培训,有出国的机会,这让闵恩泽眼前一亮,他很想到外面的世界去闯一闯。通过考试,闵恩泽得了第一名。于是在1946年10月,闵恩泽到了当时中国最大的印染厂——上海第一印染厂当上了漂染车间的技术员。   也许是命运的安排,这家印染厂正是陆婉珍工作的工厂。两人在上海不期而遇,旧情复炽,不到一个月,闵恩泽和陆婉珍已经是一对热恋中的情人,如影随形,黄埔江边、上海滩头,时常徜徉着他俩甜蜜相偎的身影。   可追求幸福的冲动并没有让他俩沉湎于爱情的缠绵之中。1947年初,陆婉珍作出了一个让家人十分震惊的抉择,这位大家闺秀只身一人带着外婆给她的一枚金戒指作为盘缠赴美求学。一年后,闵恩泽循着陆婉珍的足迹,也赴美留学。   他俩第三次相聚,再度成为同窗。1948年春,闵恩泽在美国俄亥俄州立大学化学工程系攻读研究生,当年就拿到了硕士学位,又继续攻读博士 这时陆婉珍也拿到硕士学位,考入俄亥俄州立大学化学工程系攻读博士。   1950年6月,闵恩泽和陆婉珍双双通过博士论文答辩。一个良辰吉日,在神圣悠扬的婚礼进行曲中,英俊儒雅的闵恩泽挽着身披洁白婚纱的新娘陆婉珍款款步入了婚姻的殿堂。   (二)报效祖国 共赴国难   上世纪50年代初,新中国成立伊始,百废待举,以钱学森为代表的中国留美学者不顾个人安危纷纷踏上返回祖国的旅程。   闵恩泽、陆婉珍夫妇也打点行装,准备启程回国,他们的恩师和朋友都来挽留他们。是啊,论生活条件,在美国,他们什么都有了,可金钱、地位、洋房、汽车对他们来说,只是过眼烟云,他们更执着于报国的情结。虽说祖国还是一穷二白,可那是他们的根。闵恩泽、陆婉珍夫妇去意已定。   1955年底,闵恩泽和陆婉珍绕道香港,辗转回到祖国,当他们踏上祖国大地的那一刻,泪水夺眶而出。   可迎接他们的并没有鲜花和掌声,一切都是那么平淡。回国之初,很多单位都不敢接收从美国回来的人,他们接连吃了几次闭门羹。   后来闵恩泽、陆婉珍来到刚刚组建的石油化工科学研究院,待遇微薄,条件简陋。还没等他们大显身手,接踵而至的就是没完没了的政治运动。莫须有的帽子让他们寒心,凭空飞来的棍子打得他们晕头转向,痛苦万分。   1957年反右斗争,无休止的会议,检举与被检举,攻讦与被攻讦……心直口快的陆婉珍看不下去了,“人家国外在搞研究,你们在这里整天开会,怎么会赶得上人家?”领导正愁从哪里开刀呢,这女博士胆子够大,自己撞到枪口上来了。更何况,还是留过美的,有海外背景,父亲又是旧上海的资本家。在石油化工科学研究院,陆婉珍当然第一个被揪了出来。但她不是党员,够不上“右派”的条件,单位只好教育一番了事。亲友们都为她捏着一把汗:“婉珍哪,典型的幼稚病!”时年,陆婉珍33岁。   “文革”伊始,陆婉珍带着7岁的女儿被下放到湖北潜江干校。种棉花、玉米,还要挑煤和修厕所,女儿偏又营养不良得了肝炎。挑煤不只是力气活,挑着百十斤沉的担子从一条窄窄的舷板上稳稳当当地走下来,可不是那么容易。别说女同志,就是很多男人也干不来。可陆婉珍挺了过来。   一向循规蹈矩、老实本分的闵恩泽在“文革”中也没有逃脱噩运。1969年,姚文元发表了题为《上海机床厂道路——从工人中间培养知识分子》的文章。第二天,闵恩泽就被拉出来批斗了,因为他说过“搞科研还得靠专家学者”的话。   此后,打扫厕所、运煤渣、烧煤、关禁闭、写揭发材料、老实交代“罪行”成了闵恩泽数年中生活的主要内容。这是那个年代科学家们共同的遭遇。   然而,这一切不公正的待遇对于闵恩泽和陆婉珍来说,都无怨无悔。“祖国”二字在他们心目中依然是神圣的、沉甸甸的。他们说,做父母的一时错怪了儿女,而儿女爱父母的心是永远不会变的。共赴国难,义无反顾,这就是当年海外归来的知识分子的心路。   折腾了一阵子,造反派把闵恩泽当成“死老虎”扔在一旁。无人过问,闵恩泽难得“清闲”,利用“闭门思过”的机会,偷偷地回忆石油催化剂的实验过程。   而在干校劳动的陆婉珍则忙里偷闲地复习她的石油分析专业,蛰伏一隅,等待时机,期望有朝一日重新开始她的科研项目。   于是,当他俩被宣布审查结束获得“解放”后,揩干委屈的泪水,又双双扎到实验室中,就像回到久别的情人怀抱里一样幸福。   (三)科研攻关 比翼双飞   早在“文革”前的10年中,闵恩泽和陆婉珍就分别在各自的研究领域内,取得了丰硕的科研成果,与世界水平接近。   上世纪60年代初,苏联背信弃义,在撤走专家的同时,还带走全套炼油催化剂技术资料。没有催化剂,石油就等于废料,无法提炼出航空汽油。闵恩泽临危受命,几十天吃住都在现场,关键时刻与工人们一起钻进高温炙烤的干燥室里查找原因,有时接连二十几个小时不合眼。经过数百次试验,终于研制出我国一向依赖别国的、生产航空汽油所必须的小球硅铝裂化催化剂,而且质量还优于国外同类产品。接着,他又研制出我国炼油工业急需的磷酸迭合催化剂、铂重整催化剂和微球硅铝催化剂。   而陆婉珍也有不菲的成果。在上世纪60年代初,世界上色谱技术刚一露头,陆婉珍便拿出了中国人自己的色谱仪。接着,根据科研生产发展的需要,在分析科技领域里她继续开拓,在石油化工科学研究院逐步建立了光谱、质谱、电子显微镜、差热、发射光谱、电化学、红外光谱、紫外光谱、核磁共振、x-射线衍射光谱、x-射线荧光光谱、原子吸收光谱、色-质联用、电子能谱、激光拉曼等各种化学、物理分析技术和手段,全都达到了当时的世界水平。并且,由于她的努力,科研成果很快在大企业孵化,在石油化工生产建设中发挥着特殊作用。   10年浩劫,惚若隔世,中国石油化工科技与西方列强相比,已经落后了一大截。   1978年,全国科学大会在北京召开。会上,闵恩泽获得了“在我国科学技术工作中做出重大贡献的先进工作者”称号。陆婉珍的科研成果也获得了大会的奖励。年逾花甲的闵恩泽、陆婉珍夫妇倍受鼓舞。   1980年以后,闵恩泽指导开展新催化材料和新化学反应工程的导向性基础研究,其中新催化材料有层柱黏土、非晶态合金、负载杂多酸、纳米分子筛等,新化学反应工程有磁稳定床、悬浮催化蒸馏。在这些研究的基础上,已开发成功己内酰胺磁稳定床加氢、烯烃与苯烷基化的悬浮催化蒸馏等新工艺。近年来,他又进入绿色化学的研究领域,曾任国家自然科学基金委员会“九五”重大基础研究项目“环境友好石油化工催化化学和反应工程”的主持人。他还扩展至开发化纤单体己内酰胺的制造技术,正开发新的工艺,并取得长足进展。   这期间,闵思泽先是担任石油化工科学研究院副院长兼总工程师,后又被任命为石油化工科学研究院首席总工程师。他曾两次当选为全国先进工作者 于1980年当选为中国科学院院士 1994年当选中国工程院院士 同年,他又当选为第三世界科学院院士 还是这一年,中国石化总公司党组做出《广泛开展向闵恩泽同志学习的决定》。于是,在全国石化系统掀起了学习闵恩泽的热潮。1995年,他又荣获了首届“何梁何利”基金科学与技术进步奖。   陆婉珍的科研也是硕果累累。上世纪80年代,随着科研和生产技术的不断发展,对分析测试的要求在样品数量、分析周期、分析项目和数据准确性等方面都有了更高的标准。国际上相关实验室已开始朝网络化管理的方向发展。陆婉珍敏锐地意识到了这一问题,积极呼吁实验室的信息化管理。   陆婉珍是我国实验室信息管理系统(LIMS)学术界公认的领袖人物,LIMS引发了实验室的一场革命,带动了一批产业,也带出了一批人。目前国内几家产品基本是在这一基础上发展起来的,现在很火的ERP管理,也是这一管理思想的延续。   1995年,陆婉珍将工作重心转向了近红外光谱分析的研究,该技术省时、省钱又省人力。   这一技术的广泛应用,是一场分析化学的革命。引导这场革命的,正是陆婉珍。   这期间,陆婉珍一直担任着石油化工科学研究院总工程师。曾当选为全国“三八红旗手”和全国妇联执行委员。1991年,她当选为中国科学院院士。   闵恩泽当之无愧地被中外科技界公认为我国炼油催化应用科学奠基人,陆婉珍也被公认为我国分析技术领域的学术带头人。夫妻俩在石油化工科技领域比翼齐飞,美誉共播。   (四)恩爱体贴 相濡以沫   54个春秋,54个年轮,闵恩泽陆婉珍夫妇走过了银婚,又走过了金婚,如今都是耄耋之年,满头银发见证了二位老人的沧桑人生,也演绎着他俩恩爱的婚姻,他们相濡以沫,一路走来,始终如一。   两位院士看起来精神矍铄,没想到,他们都是曾与病魔做过搏斗的人。闵恩泽数年来动过3次大手术。1964年他患肺癌,被切除部分肺叶,同时摘除了一根肋骨。1989年又患胆囊结石,把胆切除了。最厉害的是1999年春节期间,因胆管堵塞,引起了胰腺炎,生命垂危,又做了一次手术。而陆婉珍多年前曾患肾癌,一侧肾被摘除。   夫妇俩患难与共,相依为命。闵恩泽手术住院期间,陆婉珍日夜守候在病榻前,忙前忙后。陆婉珍病了,闵恩泽也是汤药伺候,无微不至。   两位院士唯一的女儿目前在美国工作,彼此照顾已经成为他们的生活习惯。有一次两位老人一同在石油化工科学院机关二楼开完会后,陆婉珍去洗手间,闵恩泽一直站在楼梯口,等老伴到跟前后,才和她一起相互搀扶着走下楼。那情景让在场的人为之动容。   而平时两位老人在科研之余也沉醉于中西文化交融之中。每当闲暇时,一段京剧余派的须生唱腔,一曲贝多芬的《英雄交响曲》,都会使闵恩泽深深陶醉 而中国女革命家秋瑾的诗篇和法国居里夫人的传记,是陆婉珍自幼至今都痴迷的书。   有时候,他俩会合唱一首美国19世纪的乡间小曲,也会共同朗诵一段《古文观止》中的名篇,陶冶情操,愉悦生活。   他们的家里时常是高朋满座,胜友如云。他们特别喜欢与年轻人交流,从世界杯到奥运会,从亚洲金融危机到伊拉克战争,从当代影视明星到于丹、易中天等百家讲坛学术明星,无所不谈。每到这时,老人和大家你争我辩,笑声朗朗,其乐融融。
  • 将Ag/AgCl@SiO2 光催化剂用于光催化甲烷转化
    1. 文章信息标题:Selective photocatalytic aerobic oxidation of methane into carbon monoxide over Ag/ AgCl@SiO2DOI: 10.1039/d2sc01140a2. 文章链接https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/SC/D2SC01140A3. 期刊信息期刊名:Chemical ScienceISSN:2041-65202020年影响因子:9.825分区信息:中科院1区Top;JCR分区(Q1)涉及研究方向:化学4. 作者信息:翟建新(首要作者),周宝文(首要通讯作者);吴海虹(第二通讯);何鸣元(第三通讯作者)韩布兴(第四通讯作者)5. 光源型号:北京中教金源CEL HXF300(300 W氙灯,300-800范围)、NP2000、CEL-SPS1000、CEL-TPV2000文章简介:设计一种能够在温和条件下利用甲烷的光催化剂具有重要意义,我们制备了一种Ag/AgCl@SiO2 光催化剂,其可以高选择性将甲烷光氧化为一氧化碳,一氧化碳产量为2.3 为μmol/h,选择性为73%。基于半原位红外光谱学、电子顺磁共振等一系列表征研究,二氧化硅的引入可以增加光生载流子的寿命,并且揭示了甲烷通过原位形成的单线态氧转化为COOH*中间体从而氧化为CO的中间过程。同时Ag/AgCl@SiO2催化剂也能在环境条件下使用真实的阳光进行甲烷的转化。 我们一致认为本文的创新之处有以下几点:1. 首次将Ag/AgCl@SiO2 光催化剂用于光催化甲烷转化2. 通过一系列表征表明二氧化硅的引入可以增加载流子的寿命3. 在真实太阳光下也能发生图1 催化机理图
  • 预防催化剂中毒,元素分析不用愁
    岛津ICP光谱测试尿素水溶液多种金属元素 GB17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(以下称国六)已经正式实施,继燃气汽车之后,城市车辆将于2020年7月1日进入国六a排放阶段。与国五排放标准相比,国六排放标准中氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)排放限值分别加严了77%和67%,并新增了粒子数量(PN)的限值要求。 为了达到国六排放标准,尾气后处理系统都会设置选择性催化还原(SCR)系统,以便有效降低尾气中氮氧化物含量。尿素水溶液是SCR 系统主要消耗品,在催化剂作用下,将氮氧化物还原成氮气和水。SCR催化剂通常以TiO2为载体,负载W、Mo、V、Mn 等活性金属。如果尿素水溶液金属离子浓度过高,特别是钾离子和钙离子,会减少催化剂表面的活性位,造成催化剂中毒,从而降低NOx的转化率,缩短SCR催化剂的寿命,所以在GB 29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液(AUS 32)》中对各种金属离子杂质含量有明确的限量要求。 表1 分析参数 岛津ICPE-9820全谱发射光谱仪测试尿素水溶液多种金属元素 ICPE-Solution独特的“自动确定最佳波长”功能,可以从全部波长范围的测定数据中,在数据库中自动检索提取可能存在的光谱干扰信息,自动确定最佳波长。 精确称取20±0.01g车用尿素溶液样品于100 mL容量瓶中,加入50 mL去离子水,再加入5 mL硝酸,去离子水定容至刻度并摇匀,使用ICPE-9820上机测试。 图1 Ca元素标准曲线图2 Ca元素谱峰轮廓图 表2 车用尿素样品分析结果注:N.D.表示未检出。 采用ICPE-9820高盐进样系统和直接进样(标准加入法)测定了柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液(AUS 32)中的10种杂质元素,结果表明所测市售尿素水溶液金属含量符合GB 29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂 尿素水溶液(AUS 32)》要求,该方法无需分离基体、无需样品前处理、不加内标,测定结果准确,方法操作简便,可满足柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液(AUS 32)中杂质元素的检测技术需求。 撰写人:段伟亚、孙友宝
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