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催化排放气体

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催化排放气体相关的资讯

  • 贺利氏气体催化红外辐射炉帮助英国Doughty公司提升竞争力
    背景英国Doughty Engineering公司是索具、悬挂和起重设备设计和制造的全球领导者,主要应用于电影、电视和戏剧行业。在安装新的粉末涂覆系统之前,该公司将所有的粉末涂覆业务外包给了两个分包商。在过去5年中Doughty的客户持续减少库存量,因此希望供应商持有大量库存,并提供较短的交货时间。但持有100多种产品的大量库存并不是好的解决方案,很明显缩减库存也不是一个好选择,如果客户想要的部件在库存里没有,那么客户肯定转向另一个供应商,这会让竞争对手有机可乘。 因此,关键是如何让Doughty公司变得更加灵活、响应更快。通过与系统供应商Junair(Spraybooths)、Gema UK和Caldan输送机公司的精诚合作,Heraeus设计实施了性能优异的涂覆系统,该系统选用气体催化红外辐射炉,能源效率高,占地面积小,成品质量比常规对流技术高得多。Doughty Engineering有限公司的董事Stephen Wright表示:“除了运营成本的降低以及产品质量的改善,我们还获得了无形收益,比如客户服务的改善和更加灵活的生产能力,这些将有助于我们增加行业竞争力,保持现有客户并获得新客户。新的粉末涂覆系统已超越了我们的预期,并且让我们的业务取得了立竿见影的成效。”主要改进 提高质量 吞吐量增加,一般三个小时 大幅缩短交货时间 自定义颜色的快速作业,“立等可取” 节省10%的运营成本 产能提升产品介绍 气体催化红外辐射利用特殊的铂催化剂,将天然气或丙烷转化为中长波红外辐射,而副产物仅仅是水和二氧化碳。该系统搭载PLC控制,其辐射强度可以在20%-100%之间无极调节,并且经过精确设计,以匹配热工艺过程。这不仅可以节约能源、提高工艺稳定性,而且能够提高产能和质量。而且与传统系统相比,工艺时间可减少高达66%,占地面积可减少高达50%。 该系统发出的红外辐射波长介于3.5至5.5微米之间,因此与粉末涂层和水的吸收光谱完全匹配,特别适用于粉末涂装和水性涂料的干燥固化。技术优势 表面温度175 – 480°C 最大表面功率密度约 20 kW/m2 无焰反应 均匀热分布 智能PLC控制 只排放CO2 + H2O 不排放NOX或CO!适用工艺 热敏基材(比如MDF)的涂覆;金属基材和非金属基材的粉末涂覆;油漆、食品、皮革等的干燥;以及塑料的热成型。 加热器具有十种标准尺寸,并且可以根据具体应用组合成大型或小型辐射炉系统。每个系统都可以分成任意数量的单个PLC控制区域,以便进行精确的过程控制。
  • 催化燃烧技术终结者——红外气体分析技术
    催化燃烧技术传感器应用广泛并且价格便宜,但易被污染中毒、缺乏安全自检、要求定期维护、标定以及使用寿命短。红外气体传感器这些年发展迅速,克服了以上催化燃烧的缺点,符合IEC61508安全标准,在检测碳氢化合物气体时可提供快速可信的检测结果。本文将就两种传感器的不同优缺点作出比较,以供大家了解。催化燃烧 催化燃烧最早起源于十九世纪六十年代采矿业,早期简单的铂丝线圈传感器由于能耗大、零点漂移严重不适于连续操作。 当前催化燃烧检测器连接两个铂丝线圈,每个都包裹着氧化铝粘土。检测单元包裹着催化剂,可燃气通过时可促进氧化发热。 催化燃烧优点 1、 检测器价格低廉、供应广泛; 2、 可使用各种可燃气,如果方法正确,可用于特殊物质检测; 3、 装置简单,除了标准气,没有其他特殊的维护装备; 催化燃烧缺点 1、 易中毒,如果暴露在有机硅、铅、硫和氯化物组分中,将失去对可燃气的作用; 2、 易产生烧结物,阻止可燃气与传感器接触; 3、 没有自动安全防护装置; 4、 在某些环境下灵敏度会下降(特别是硫化氢和卤素); 5、 需要至少12%的氧气浓度,在氧气浓度不足情况下工作效率明显下降; 6、 如暴露在可燃气体浓度过高的环境下,会被烧坏; 7、 使用时间越长,灵敏度越低; 8、 寿命有限,最长3-5年; 9、 需定期进行气体测试和标定;红外技术 包含一个原子以上的气体能吸收红外光,这样碳氢化合物和一些气体比如二氧化碳、一氧化碳能通过红外技术进行检测。二氧化碳气体分析示意图 为了区分红外吸收,气体和其他物质比水,需要额外增加一个波长宽带为2.7-3um的传感器。碳氢化合物在此范围没有吸收峰。这可以阻止错误报警发生和减小干扰物质的信号。双光束设计就是被用来防止光学组分污染造成错误报警。 红外技术优点 1、 较快的反应速率:响应时间一般小于7秒; 2、 自动故障操作:电源错误、信号错误、软件错误都能反馈给控制系统; 3、 对污染性气体的信号抗干扰能力强; 4、 寿命长,一般大于10年; 5、 维护成本低; 6、 无需氧气; 7、 高浓度可燃气体条件下,不会烧坏; 8、不会烧结,相应的问题也不会发生; 红外技术缺点 购买价格高于催化燃烧检测器 催化燃烧需要定期测试(通过标气)。有些海洋石油平台通常每六周需测试一次,每3-5年需要更换一次,这样需要耗费大量的成本。 不会烧结的红外气体检测仪器可自我检测,比检测如灯、传感器、窗口、软件等这些不可恢复的问题,从而大大降低出现问题的可能性。较少的零点、量程漂移及高灵敏度意味着红外气体检测仪器的校准和常规维护少,一般为6-12个月。 同时,红外传感器的价格近年已经显著下降,虽然价格还是高于催化燃烧检测器,但实践经验表明,红外传感器的成本可通过减少维护成本来降低。故红外气体传感技术取代催化燃烧技术大势所趋。 四方仪器自控系统有限公司,以自主知识产权的红外传感器核心技术为依托,成功研制红外烟气、沼气、煤气、尾气、天然气等节能减排仪器仪表,并已广泛应用于电力、钢铁、有色金属、煤化工、石油化工、垃圾焚烧、厌氧发酵、机动车及发动机检测、石油天然气勘探、煤层气综合利用、空分、节能环保部门、科研院校及民用等领域。 红外传感器可检测特征吸收峰位置的吸收情况,以确定某种气体的浓度。这种传感器过去都是大型的分析仪器,但近些年,随着以MEMS技术为基础的传感器工业的发展,这种传感器的体积已经由10升,45公斤的巨无霸,减小到2毫升(拇指大小)左右。 微型红外传感器 使用无需调制光源的红外传感器使得仪器完全没有机械运动部件,实现免维护,有效降低维护成本,从而降低工业过程气体的监测成本。(欢迎转载,转载请注明来源:工业过程气体监测技术)
  • 我国工业排放气制乙二醇技术获突破
    开创乙二醇生产新原料路径 降低投资30%   记者从西南化工研究设计院获悉,该院开发的“回收和利用工业排放气制乙二醇技术”,日前通过由四川省科技厅组织的专家鉴定。新技术不仅开创了乙二醇生产的新原料路径,降低投资30%,还有效解决工业排放气的污染问题,已具备成熟工业化条件。   西南化工院自1986年在国内率先开展合成气制乙二醇技术研究,并承担“十一五”国家科技支撑计划重点项目“非石油路线制备大宗化学品关键技术开发”。经过25年不懈努力,科研人员先后完成该技术的关键催化剂及配套工艺集成开发,开发了具有工业应用价值的两个核心催化剂,实现转化率100%、选择性90%条件下,6000小时以上长周期考核 通过减去复杂的“煤气化”设备和工艺,每吨产品节省甲醇消耗0.16吨、蒸汽消耗2.5吨 形成加氢反应器、聚酯级乙二醇产品精制等五大关键工艺技术,目前已获4项国家发明专利。   专家介绍,与传统石油路线、煤制路线制备乙二醇相比,采用黄磷尾气或电石炉尾气等工业排放气生产乙二醇的新技术,成本仅为4000元/吨,分别节省3500元和1000元。而从环保效益分析,按国内每年产100万吨黄磷计算,每年可减排3750吨磷化物、7500吨硫化物、200吨砷化物和1250吨氟化物。   乙二醇作为用于溶剂、防冻剂以及合成涤纶的主要原料,今年年底在我国产能将达到每年450万吨,消费量则为每年800万吨。若近400万吨产能缺口采用工业排放气为原料替代生产,每年可节约外汇30多亿美元,同时减少200多万吨乙烯消耗。
  • 锐意发布汽车排放气体分析仪(汽油车)Gasboard-5260新品
    产品名称:汽车排放气体分析仪(汽油车) 产品型号:Gasboard-5260Gasboard-5260基于自主知识产权及国际PCT专利(PCT/CN2018100767)的高精度微流红外双气室传感器技术检测NO浓度,传感器采用双气室结构和特殊滤光片,解决了环境温度不稳定性、电子元器件老化等问题;基于非分散紫外(NDUV)吸收法测量NO2浓度,无需采用NOx转换器;采用非分光红外(NDIR)吸收技术原理同时检测机动车排气中HC、CO、CO2浓度,长寿命电化学(ECD)分析技术测量对O2浓度进行检测,并自动计算和显示空燃比。符合环保新国标《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法和简易工况法)》 GB 18285-2018的要求符合《汽车排放气体测试仪检定规程》JJG 688-2017 00级精度要求。     直测NO、NO2,无需NOx转换器,结构紧凑,后期免维护 测量精准度高,稳定性好,抗干扰能力强,不受水分影响 多级过滤,系统耐用性更强 核心软件算法,可对气体浓度信号进行线性修正处理 自动温度、压力补偿 预留油温和转速接口气体种类测量范围示值允许误差绝对误差相对误差HC(0~2000)×10-6±4×10-6±3%(2001~5000)×10-6-±5%(5001~9999)×10-6-±10%CO(0.00~10.00)×10-2±0.02×10-2±3%(10.01~14.00)×10-2-±5%CO2(0.0~16.0)×10-2±0.3×10-2±3%(16.01~18.0)×10-2---±5%NO(0~4000)×10-6±25×10-4±4%(4001~5000)×10-6---±8%NO2(0~1000)×10-6±25×10-6±4%O2(0.0~25.0)×10-2±0.1×10-2±5%注:表中所列绝对误差和相对误差,满足其中一项要求即可分辨率HC/NO/NO2:1ppm;CO2/CO/O2:0.01%;响应时间HC/CO/CO2:T90≤8s;NO/NO2:T90≤10s;O2:T90≤12s预热时间30min通信RS-485/232,可连接Gasboard系列尾气及烟度分析设备电源AC100V~240V,50Hz±2%各级环境监测部门、机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、第三方检测机构创新点:Gasboard-5260基于自主知识产权及国际PCT专利(PCT/CN2018100767)的高精度微流红外双气室传感器技术检测NO浓度,传感器采用双气室结构和特殊滤光片,解决了环境温度不稳定性、电子元器件老化等问题;基于非分散紫外(NDUV)吸收法测量NO2浓度,无需采用NOx转换器;采用非分光红外(NDIR)吸收技术原理同时检测机动车排气中HC、CO、CO2浓度,长寿命电化学(ECD)分析技术测量对O2浓度进行检测,并自动计算和显示空燃比。 汽车排放气体分析仪(汽油车)Gasboard-5260
  • 上海比朗公司首家推出“气体光催化装置”
    Bilon品牌自2007年推出以来,一直不断地进行着技术的改良,为科研工作者提供着高品质的检测产品。继2010年7月推出Bilon光化学发反应仪,Bilon家族再度创新,于2011年8月,上海比朗公司首家荣耀推出BILON-R-BA型&ldquo 气体光催化装置&rdquo ,该装置系统由反应系统和分析系统组成。配合我公司生产的光化学反应仪可完成气体的在线反应。 气体光催化装置特征 气体光催化装置是一全密闭的反应器,其内部装有200mm*100mm大小,外部可调节高度的支撑块,测试样片放置在支撑块上。支撑块上方有一与其平行的光路窗口,反应器外部的紫外光通过此窗口照射到样片表面。通过调节支撑块的高度使得样片表面与窗口之间的距离大于5.0mm。反应气只能在样片表面和窗口之间通过。光路窗口材料可选用石英玻璃或硼玻璃。 样品的光催化性能测试是在连续流动反应装置中进行,反应装置由反应气供应、光源、光催化反应器组成。由于反应物浓度很低,因此构成装置的材料必须满足低吸附性呵抗紫外线的要求,测试装置原理图见下图。 产品详情请咨询:上海比朗仪器有限公司 www.sh-bilon.com 地址:上海市闵行区中春路988号7号楼5楼 Tel:021-52965995/52965969
  • 工业排放气综合利用国家重点实验室建设通过验收
    2010年7月23日,科技部组织专家在成都对工业排放气综合利用国家重点实验室的建设进行了验收。科技部、国资委、四川省科技厅等相关部门及单位的领导和同志出席了会议。验收专家由来自国内高校和企业的相关领域科学家组成。   专家组听取了工业排放气综合利用实验室的建设报告,现场考察之后,与实验室及其依托单位的同志进行了广泛交流。经过讨论,专家组认为该实验室在两年多的建设过程中,针对国家在能源、资源、环境等领域的重大需求,以煤层气、转炉气、焦炉气、黄磷尾气等分离、净化与综合利用为主要研究对象,凝练形成了分离、催化与反应、净化与转化工程三个研究方向,在科研任务、条件建设、团队建设、人才培养、开放交流、科技成果等方面,均达到或超过了建设任务书的指标。专家组认为实验室定位准确,研究方向明确,一致同意该实验室通过验收。同时,专家组也就实验室凝练重点研究方向,加强国际交流等方面提出了宝贵建议。   验收之后,实验室步入正式运行期。未来几年,该实验室将主要根据工业排放气下游利用途径的不同技术要求,研究开发相应的工业排放气净化与提纯等技术,开展煤层次富集净化制压缩天然气、焦炉气制合成天然气等工业示范,力争该技术达到国内领先水平,尽早实现成果产业化。
  • 塑料回收或迎新突破!新催化剂可混合分解塑料,不产生温室气体
    塑料垃圾是我们这个时代最紧迫的环境问题之一,对不同类型的塑料垃圾进行分类使回收变得棘手。而现在,麻省理工学院(MIT)的工程师们已经开发出一种有效的新催化剂,它可以将混合塑料分解成丙烷,然后丙烷可以作为燃料燃烧或用于制造新的塑料。塑料在我们的现代世界中无处不在,这意味着大量的塑料最终会进入环境,而且令人担忧的是,似乎很少有地方不受影响。现在,从南极到北极,从海底到珠穆朗玛峰顶,都可以发现塑料,而且正在沿着食物链向上移动,以至于现在我们的身体里也能找到塑料。塑料有非常强的碳键,这使它们在使用过程中具有弹性和可靠性,但回收起来却非常麻烦。更糟糕的是,不同类型的塑料需要不同的回收方法,使其难以分类和大规模回收。但MIT的研究小组现在提出了一种新技术,可以处理混合在一起的多种塑料,并将它们转化为丙烷,而丙烷本身有很多用途。解决问题的关键是一种催化剂,它由一种叫做沸石的多孔晶体组成,里面塞满了钴纳米颗粒。研究人员指出,其他催化剂会在不可预测的地方打破碳键,产生不同的最终产品时,而新的催化剂只会在一个特定的、可重复的位置打破碳键。这个位置意味着它基本上切断了丙烷分子,留下剩下的碳氢化合物链,准备反复进行这个过程。这适用于多种类型的塑料,包括最常用的塑料,如聚乙烯(PET)和聚丙烯(PP)。在对现实世界的混合塑料样品进行的测试中,研究小组发现,该工艺可以将大约80%的塑料转化为丙烷,而不产生甲烷作为副产品。甲烷是仅次于二氧化碳(CO2)的第二大人为制造温室气体。由此产生的丙烷可以直接作为一种相对低影响的燃料,或者作为原料在一个部分封闭的循环系统中制造新的塑料。而最重要的是,催化剂的成分(沸石、钴和氢气)相对便宜且容易获得。这项研究成果已于近期发表在了《JACS Au》杂志上。尽管这项研究很吸引人,但研究人员表示,未来的工作将需要关注该技术如何在现实世界的塑料回收流中应用,以及胶水和标签等污染物如何影响该技术。
  • SICS法催化氧化脱硫脱硝工艺
    p   有机催化法脱硫脱硝原理: /p p   有机催化法脱硫是利用有机催化剂L中的分子片段与亚硫酸结合形成稳定的共价化合物,有效地抑制不稳定的亚硫酸的逆向分解,并促进它们被持续氧化成硫酸,催化剂随即与之分离。生成的硫酸在塔底与加入的碱性物质如氨水等快速生成高品质的硫酸铵化肥,其反应原理和过程与工业硫酸铵化肥的生产相似。 /p p   脱硝与脱硫原理相类似,当加入强氧化剂时,NO转化为易溶于水的高价氮氧化物生成亚硝酸。有机催化剂促进它们被持续氧化成硝酸,随即与之分离。加入碱性中和剂后可制成硝酸铵化肥。 /p p   该工艺流程: /p p   焦炉烟气先经过臭氧氧化,烟气温度小于150℃,然后进入脱硫塔,烟气中的SO2和NOx溶解在水里分别生成H2SO3和HNO2。有机催化剂捕捉以上两种不稳定物质后形成稳定的络合物L?H2SO3和L?HNO2,并促使它们被持续氧化成H2SO4和HNO3,催化剂随即与之分离。生成的H2SO4和HNO3很容易被碱性溶液吸收,这样就在一个吸收塔内同时完成了脱硫和脱硝,该工艺采用氨水做吸收剂,涤后的烟气通过填料层、二级除雾器除去水滴后,回送至焦炉烟囱直接排放至大气。 /p p   该工艺主要由以下系统组成: /p p   烟气系统:由焦炉引出焦炉烟气,经过化肥液体及喷水降温,由200℃降低到150℃以下,以适应臭氧反应温度低于150℃的要求。 /p p   吸收系统:烟气自下而上进入吸收塔,循环浆液自上而下喷淋,烟气和循环浆液直接接触,完成捕捉过程,处理后的洁净气体经过除雾器除雾后,排至烟囱。 /p p   脱硝氧化系统:脱硝氧化系统提供能氧化NO气体的氧化剂——臭氧。臭氧经过烟道内混合器后与烟气中的NO充分混合,将其氧化成易溶解的氮氧化物,进入吸收塔后被吸收得以去除。 /p p   盐液分离及化肥回收系统:吸收塔里浆液化肥浓度达到30%左右时,开启浆液排出泵,将其送入过滤器,分离出其中的灰尘。然后浆液进入分离器,将有机催化剂和盐液分开。催化剂返回吸收系统循环利用,盐液则进入化肥回收系统。 /p p   催化剂供给系统:捕捉浆液中不稳定的H2SO3和HNO2后形成稳定的络合物,在氧化空气下被持续氧化成H2SO4和H2NO3,被碱性溶液吸收,生成硫酸铵和硝酸铵。 /p p   该工艺主要特点: /p p   1)脱硫效率& gt 99%,脱硝效率& gt 85%,氨回收利用率& gt 99.0% 通过增加催化剂,提高亚硫酸铵的氧化效率,运行pH值低于氨法脱硫,能有效抑制氨的逃逸,氨逃逸率& lt 1%。 /p p   2)在同一系统中可同时实现脱硫、脱硝、脱重金属汞、二次除尘等多种烟气减排效果 整个过程无废水和废渣排放,不产生二次污染,同时净烟气中NH3含量小于8mg/Nm。 /p p   3)对烟气硫分适应强,可用于150-10000mg/Nm3甚至更高的硫分,因此,可使用高硫煤降低成本 对烟气条件的波动性有较强的适应能力。 /p p   4)可实现焦炉烟气低温脱硝,减少对设备的腐蚀 副产品硫铵质量达标,且稳定。 /p
  • 全光谱光催化材料实现水体污染零碳净化
    近日 ,扬州大学环境学科与工程学院朱兴旺团队在光催化治理水体污染方面取得重要进展,团队成功研制一款能够实现全光谱响应的氮碳基光催化剂,实现水体污染治理全程零碳净化,与传统催化剂相比,整体效率提升13.6倍,并已实现产业级制备条件。基于材料制备的光催化网,在工程应用中,使河水污染物在10天内减少80%,且持续效果长达一年。基于氮碳材料的晶面结构催化量子效率提升270倍。(课题组供图)目前,这一研究成果发表在《材料》期刊上,并已申请两项发明专利。在全国率先实现氮碳基光催化材料的工业应用。随着城市化进程加快,生活污水排放严重污染了城市水体,各种有机污染物的大量使用导致水体环境污染加剧,城市水网黑臭现象屡见不鲜,不仅严重影响城市环境和生态,还对生命健康造成巨大危害。传统的水处理方法如截污纳管和内源治理的防范需要铺设大量管道,并将河水截留,把河底淤泥挖出来运走,工程量浩大,地方政府财政压力大。近年来,以催化材料为基础的水处理方法成为黑臭水体处理的热点,但目前的催化材料总体催化效率慢,催化材料寿命短,需要外加能量和持续投入。为此,朱兴旺科研团队长期致力于开发一种无需外加能量、成本低、持久性强、效果好的光催化材料。经过长达5年的持续科研攻关,团队成功研发并优化了一种全光谱响应的氮碳材料,该材料具有光生电子-空穴寿命长、化学稳定性高、光吸收范围宽、光吸收能力强等特点。此外,经过持续改进,材料已实现了产业化制备。在近期开展的工程实验中,团队利用新型材料制备的光催化网在静态河水中成功恢复了河道生态系统,10天内让河水污染物减少80%,有效恢复了其自净能力。相比于其他水体净化材料,处理效率大幅度提升,从常规的30天缩减到10天以下。另外在河道治理中,在每公里的河道,只需要铺设宽度3m的光催化处理网,即可在10天内使河水的化学含氧量达到国家地表水I类标准。“最近一年的研究表明,该材料在1年内光催化网能持续发挥水体净化作用,分解有毒有机物、提高溶解氧、激活生态,净化效率在1年后仍有70%。”团队科研人员刘清介绍说,该光催化网目前主要适用于景观河道水和工业废水中的化学含氧量去除,也为治理城市污染河道,治理湖泊等大型水体,净化水质,恢复水体自净能力提供了方向,改善水体生态系统。
  • 由聚光科技等单位牵头起草的《HG/T 5227-2017流态化催化裂化再生烟气激光气体分析仪》化工行业标准于2018年正式实施
    近日,国家工信部发布《HG/T 5227-2017流态化催化裂化再生烟气激光气体分析仪》(以下简称“标准”),标准由聚光科技(杭州)股份有限公司(以下简称“聚光科技”)等三家单位共同参与起草,于2018年4月1日起正式实施。  本标准由中国石油和化学工业联合会提出,聚光科技牵头,联合中国石油化工股份有限公司茂名分公司和天花化工机械及自动化研究设计院共同完成。  本标准规定了流态化催化裂化再生烟气激光气体分析仪的要求、试验条件、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存、质量保证期,适用于化工行业使用可调谐半导体激光吸收光谱技术测量流态化催化裂化再生烟气的激光气体分析仪。  这是聚光科技继发布《IEC 61207-Tunable semiconductor laser gas analyzers》国际标准、《GB-T25476-2010可调谐激光气体分析仪》国家标准、《HG/T 4376-2012化工用在线激光微量水分析仪》行业标准后的又一行业标准。聚光科技牵头起草发布关于激光气体分析仪的国际标准、国家标准以及行业标准都充分展示了聚光科技在仪器仪表行业的龙头地位,此次标准的发布又进一步推动了聚光科技在化工行业的领先地位。
  • 有效光合成苯甲醛耦合光催化析氢
    1. 文章信息标题:Efficient benzaldehyde photosynthesis coupling photocatalytic hydrogen evolution 中文标题: 有效光合成苯甲醛耦合光催化析氢页码:52-60 DOI:10.1016/j.jechem.2021.07.0172. 期刊信息期刊名:Journal of Energy Chemistry ISSN:2095-4956 2021年影响因子9.676 (2022年影响因子:13.599) 分区信息:中科院一区TOP 涉及研究方向:综合性期刊 3. 作者信息:第一作者是 华东师范大学罗娟娟 。通讯作者为 中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林院士、华东师范大学陈立松副教授。4. 光源型号:CEL-HXF300E7光功率计型号:CEL-NP2000文章简介:为应对严峻的能源和环境危机,各国不断加大开发清洁和可再生能源的力度。氢气(H2)作为一种能量密度高、最有发展前景的可再生绿色能源引起了广泛关注。然而,迄今为止,传统的蒸汽甲烷重整制氢仍是制氢的主要方式,这导致了巨大的能源消耗和严重的温室气体排放。自1972年Fujishima和Honda首次报道在TiO2电极上光电化学分解水以来,光催化水裂解制氢一直被认为是将太阳能转化为化学能的潜在方法之一。然而,析氧反应(OER)动力学迟缓是水裂解的另一种半反应,已成为光催化水裂解商业化应用的最大障碍之一。同时,O2价值较低,在光催化水裂解过程中不可避免地会混入H2,存在潜在的爆炸风险和分离困难问题。为了克服这些,牺牲试剂如乳酸、抗坏血酸、三乙醇胺、甲醇、甘油、乙醇和Na2SO3/Na2S被用来抑制OER,通过消耗光产生的空穴并加速H2的产生,在此过程中这些牺牲剂被氧化。遗憾的是,这样的策略会大大增加制氢的总成本,并不能充分利用光生空穴的氧化能力。综上所述,寻找促进析氢反应(HER)的新策略具有重要意义。光合成是一种传统的利用可再生太阳能作为能源的方法,具有光能直接转化为化学能、反应路径短、不受苛刻的反应条件和有机试剂的影响等优点。为在温和的反应条件下合成药物、精细化学品和高附加值产品提供了一条绿色、清洁的途径。选择性氧化是继聚合反应后的第二大工业工艺,占化学工业总产量的30%,近年来在光合成领域引起了广泛关注。在众多的选择性氧化反应中,芳香醇转化为相应的醛被认为是最重要的官能团转化过程之一。此外,醛是一种高价值的中间体,用于有机合成广泛的化学物质,如糖果香精、染料、香水和药物。传统的醛类合成需要化学计量氧化剂,如铬酸盐、高锰酸盐等,具有剧毒、强腐蚀性,造成严重的环境问题。并极大地阻止了它们的大规模应用。然而,大多数基于光催化材料的醛的光催化合成,尽管比传统的合成方法更加环保,但都是在有机溶剂中操作或在以氧气作为一种温和氧化剂存在的情况下进行的,因此仍然存在光生电子还原能力浪费,环境不友好和效率低下的问题。因此,采用无氧化剂(或无O2)光合成的方法在水介质中氧化芳香醇选择性合成芳香醛将是最理想的环保工艺,具有重要意义。在该策略中,芳香醇氧化制取有价值化学品的过程不是简单的牺牲剂消耗,而是以高效氧化制取有价值化学品为主,并与制氢结合,尽管有众多优点但这仍然是一个巨大的挑战一种高性能的光催化氧化芳香醇并促进产氢的光催化剂是上述策略的前提。本文采用两步水热法合成了一种高效的非贵金属双功能光催化剂,NiS纳米颗粒修饰CdS纳米棒复合材料(NiS/CdS)。该催化剂对在水溶液和无氧气氛围下光合成苯甲醛同时促进产氢具有高效的活性,这归因于NiS和CdS间的协同作用。最优的光催化30% NiS/CdS在可见光照射下有显著的光催化产氢速率和苯甲醛合成速率分别为207.8μmol h-1, 163.8μmol h-1,比单独硫化镉性能高139和950倍。该研究极大地利用光产生的空穴和电子用于生产高附加值精细化学物质和氢气,因此在绿色可再生能源技术的发展及光催化合成领域中具有重要的意义。
  • 岛津亮相2023电催化与电合成国际研讨会
    2023年4月7-9日,2023电催化与电合成国际研讨会在长沙普瑞酒店隆重召开。本届会议由由中国化学会电化学专业委员会和湖南大学共同主办,湖南大学化学化工学院承办。会议的宗旨是共享电催化与电合成研究创新成果与前沿技术、加强学术交流与探讨、拓宽研究思路,促进学术成果转化。会议名家荟萃、大咖云集,有来自中国、加拿大、澳大利亚、新加坡等国家的相关专家、学者、产业界人士与会进行学术交流。本届研讨会围绕会议主题采取大会报告、基础电化学讲座、主题报告和优秀青年人才论坛+资深专家点评等交流模式。设立了电催化、有机电合成、环境催化、光电催化、理论机制与方法、能源电化学、优秀青年人才论坛(专家点评)多个主题分会。岛津发表岛津分析计测事业部市场部资深专家龚沿东做了题目为《射线光电子能谱技术在催化材料研究中的应用》的报告。催化剂如今已经广泛应用于化工合成以及其他很多领域(如化肥生产、各种高分子材料合成,以及汽车尾气排放等等),使得原本必须在极其特殊条件下(高温、高压等)才能发生的化学反应可以在相对宽松的条件下就可以进行,并使反应效率得到很大的提高。由于所有的催化反应都是在催化剂表面几个原子层内进行的,而催化剂材料表面的形貌特征(包括晶体取向)都对催化效果有非常大的影响,其机理在于表面能的大小对反应物的选择性吸附有决定性的作用。利用XPS可以研究催化剂表面的元素成分及其所处的状态,从而对吸附和脱附的机理进行表征;通过在真空系统内引入反应气体,可以进行原位的吸附与脱附研究;通过对失效(中毒)的催化剂的表面元素成分与价态的研究,就可以为催化剂的活化提供必要的理论依据。岛津展位本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 第二届“环境催化与环境材料”主题网络会议即将召开
    随着化石燃料的燃烧和人类活动的加剧,地球的生态环境日益恶化,人类赖以生存的空气、水和土壤面临者日益严重的环境问题。大气出现二氧化碳快速增长、臭氧空洞、酸雨面积扩大等问题;江河湖海等水体遭受着氮、磷等化学品的污染,造成水体富营养化,形成了赤潮、蓝藻等污染现象;生长粮食的土壤也受到重金属污染和农药、化肥等难降解化学品污染的威胁。环境污染造成物种多样性急速下降,物种灭绝加快;全球气候变暖,气候异常;污染物伴随着生态循环进行全球迁移;人类食品安全受到威胁,癌症、传染病高发。人类发展不能以损害环境为代价,只有经济、社会、资源和环境保护协调发展,追求可持续发展,才能在以发展为核心的前提下实现资源的永续利用。环境催化应运而生,环境催化是指利用催化剂来控制造成环境污染化合物的排放的化学过程,包括应用催化剂生产少污染的产物及能减少废物排放和无副产污染物的新的化学过程,表现在污染预防方面的催化技术应用和污染末端治理方面的催化技术。环境催化剂指用直接或间接的方式方法处理有毒、有害物质(通常是含有毒、有害的气体或液体),使之无害化或减量化,以保护和改善周围环境所用的催化剂,如汽车尾气净化催化剂、工业环保催化剂等。环境催化本质上是希望从微观的原子、分子水平上,研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径,重点研究污染物在环境中的化学转化和效应,深入开展管端控制的过程化学和材料化学研究以寻找更加高效的控制方法和材料。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)将于2021年10月28日组织召开第二届“环境催化与环境材料”主题网络会议,邀请业内著名环境催化和环境材料研究学者、检测分析专家等,针对环境催化和环境材料研究应用及检测分析的前沿热点和关键技术进行探讨,为环境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,促进我国环境催化及环境材料领域的发展。会议主题包括但不限于:气体/污水/固体颗粒物等污染物消除、光催化、绿色催化、节能减排、能源转化及资源化等。报告主题及报告嘉宾:有机半导体可见光催化环境净化、绿色能源和肿瘤治疗探索——朱永法(清华大学 教授)典型挥发性有机污染物VOCs净化与消除研究进展——李新勇(大连理工大学 教授)国仪量子EPR/ESR、比表面及孔径分析技术在环境催化领域的创新应用——方青(国仪量子(合肥)技术有限公司 EPR高级应用工程师)大孔基高效炭烟净化催化剂研究——韦岳长(中国石油大学(北京) 教授)环境与能源光催化研究进展与挑战——董帆(电子科技大学 教授)常温下VOCs高效催化氧化——黄海保(中山大学 教授/主任)NOx的催化脱除——刘志明(北京化工大学 教授)半导体复合材料的设计、制备及提升光电催化性能的研究——王其召(长安大学/西北师范大学 教授)赤泥/粉煤灰改性材料在废水有机物处理中的应用——徐东彦(青岛科技大学 教授/博士生导师)点击报名链接或扫描二维码参会报名:https://www.instrument.com.cn/webinar3/meetings/hjch2021/扫码报名
  • 中国科学家发现新型催化机制 二氧化碳变废为宝
    p   最新一期国际学术期刊《自然· 纳米技术》的封面文章,介绍了来自中国的重要成果:新型催化剂可把二氧化碳这一温室气体高效转化为清洁液体燃料——甲醇。该成果由中国科学技术大学曾杰教授研究团队完成。 /p p   二氧化碳是当今最主要的温室气体,也是一种“碳源”,如果能借助科技手段将其“变废为宝”,不仅能缓解碳排放引发的温室效应,还将成为理想的能源补充形式。 /p p   据介绍,在这种新型催化剂中,铂以原子级别分散在载体表面,从而实现了最大化的贵金属原子利用率,有效降低了材料成本。实用化贵金属催化剂的负载量一般在5%以上,然而,过去的制备手段合成的单原子催化剂负载量很低,整体催化效率不高。该项工作中,科研人员将其负载量提高到7.5%,大大加快了单原子催化剂从实验室走向工业界的进程。 /p p   科研人员还发现,在二氧化碳加氢制甲醇的反应中,两个近邻铂原子的催化活性远高于两个孤立的铂原子的活性之和。针对这种“1+1& gt 2”的现象,他们创造性地提出了“单中心近邻原子协同催化”这一新概念,颠覆了人们对单原子之间互不干扰的传统认识。 /p p br/ /p
  • 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
  • 固体核磁共振“超级放大镜”观察催化反应网络
    2016年,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)院士包信和和研究员潘秀莲等提出的OXZEO催化技术发布于《科学》杂志。该项技术自提出以后就广受关注,并且入选了当年的“中国科学十大进展”。  近日,基于OXZEO催化剂设计概念,大连化物所院士包信和、研究员侯广进等利用固体核磁共振技术,在金属氧化物分子筛(OXZEO)双功能催化剂催化合成气转化机理研究领域取得了新进展。相应研究成果于6月23日发表在《自然-催化》上。  重要的催化过程与复杂的反应网络  催化技术在资源利用、能源转化和环境保护等诸多领域发挥着关键作用,是人类现代社会发展速度与质量的重要保证。而石油资源是当代能源和材料的核心来源。近年来,随着石油资源的日益匮乏,寻找补充性乃至替代性技术路径,以此满足现代社会发展日益旺盛的能源和材料需求尤为重要。  我国长期以来“富煤、缺油、少气”的资源结构,导致石油资源长期高度依赖进口。但是石油进口依赖国际环境,价格不可控,获取也容易受限。此外,人们对生态环境的保护意识也在不断增强,改良乃至废止高污染、高排放化工过程的呼声越来越高。但同时,生产效率又不能被牺牲,这使得催化研究领域面临很大的挑战。  针对国家的需求和能源现状,包信和从20世纪90年代回国起就全身心投入到能源小分子催化转化的科学研究中,带领团队深入的开展基础研究,聚焦“纳米限域催化”领域,一干就是二十余年。2016年,包信和与潘秀莲等在煤基合成气转化制低碳烯烃的研究中,创建了OXZEO催化过程。随着研究的不断深入,OXZEO催化概念已拓展成为碳资源转化的重要平台。  然而,OXZEO催化体系中涉及合成气经C1物种到多碳产物的转化过程,其反应网络非常复杂,包含催化剂表面众多的活化过程和复杂的多碳中间体,如何确定其活性组分和中间产物成为研究的难题,反应机理研究面临着挑战。  独特的设计思路  长期以来,基于在表界面催化及固体核磁共振谱学表征领域积累的丰富研究经验,包信和和侯广进等想到可以借助固体核磁共振方法对复杂多碳物种及其所处吸附相化学环境的原子超高分辨表征的优势,实现对OXZEO催化转化过程中催化剂表面活化多碳中间体的准确鉴别。  “在中科院和大连化物所的大力支持下,为研究团队搭建了优异的仪器平台,特别是前些年中科院的修购计划支持了包括高场800MHz固体核磁共振谱仪等的仪器装备,为催化反应机理研究提供了重要的设备保障。”侯广进说。  先进的表征技术和优秀的研究平台是团队在催化反应机理领域克难攻坚的利器。  基于对OXZEO催化过程的大量反应实践,研究团队发现,以甲醇催化转化为代表的传统C1转化反应机理并不能准确解释OXZEO催化体系中观察到的很多实验现象。为了充分论证OXZEO催化体系中包含的特殊反应路径,基于ZnAlOx金属氧化物是典型的合成气转化制甲醇催化剂,而H-ZSM-5分子筛是经典的甲醇转化制烃催化剂。于是团队提出要建立一个ZnAlOx/H-ZSM-5模型催化体系,可以说,这是一种独特的设计思路。  “如果我们可以在模型体系中观测到不同于甲醇直接转化过程报道过的中间体,并能够与OXZEO催化过程中观测到的独特反应现象相关联,”论文的第一作者纪毅说,“我们就可以说明OXZEO双功能催化概念是独特的,而我们观测到的关键中间体也对应了OXZEO催化中涉及的独特反应路径。”  研究人员利用模型催化体系,借助准原位固体核磁共振-气相色谱联用的分析检测方法,观测了从初始碳-碳键生成到稳态转化过程中,包括表面多碳羧酸盐、多碳烷氧基、BAS吸附环戊烯酮、环戊烯基碳正离子在内多种中间体的动态演化过程。检测到了数量众多、种类丰富的含氧化合物中间体物种,揭示了合成气直接转化的OXZEO过程与传统甲醇转化的重要区别,有力的解释了OXZEO合成气转化过程中烯烃及芳烃产物独特的高选择性。  接下来“向前也向后”  在上述研究的基础上,团队进一步提出和论证了一氧化碳和氢气在分子筛中也参与了含氧化合物的生成,并初步建立了OXZEO催化转化过程中C1中间体到多碳产物的反应网络和反应机理。  除了模型催化体系外,研究人员还在多种OXZEO催化剂上均观测到了关键中间体,验证了包括含氧化合物路径在内的反应机理的普适性。  但是,团队的研究工作不止于此,后续的基础研究会“向前也向后”。  “我们会进一步深入开展金属氧化物上C-O、H-H键活化以及C-H键形成的机理研究,进而拓展到其它碳资源转化领域如二氧化碳加氢等。”论文共同第一作者高攀告诉《中国科学报》。  与此同时,大家心里都有一个“梦”,就是将催化机理研究与实际反应密切结合,尽早实现OXZEO过程的工业化。  “基础研究需要一步一个脚印的积累,如果这些催化化学中基础科学问题的研究成果能够帮助应用研究学者建立一套完整的催化体系,设计出更高效的、理想化的催化剂,那我们的梦想就一定能实现。”侯广进提到。  有了前进的方向,整个团队将卯足精神,向前冲锋。侯广进对组内人员也提出了希望:“每个人都要有自己的思考,带着研究性思想去做工作,及时沟通交流,团队合作,协力攻坚,相信我们一定会取得更多、更好的研究成果。”  “作为包老师研究团队中的一个研究组,核磁共振是我们的特色也是优势,与其他几个研究组形成学科交叉、优势互补。最终目标,肯定是要从基础研究推向实际应用。”侯广进说。
  • 催化转换器的回收:用于铂族金属分析的4个快速手持式荧光光谱仪技巧
    催化转换器是一种有助于汽车产生更清洁排放物的装置。催化转换器通过使用催化剂(一种加速化学反应的基质)将排气系统中的有害气体转化为污染较少的气体。这种设备还可以通过另一种方式 — 回收利用,起到保护环境的作用。催化转换器的回收除了能减少废物外,在经济性上也有所帮助,因为催化转换器中含有稀有金属。催化转换器内的催化剂成分通常是铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)的组合,这些都是稀有且昂贵的铂族金属(PGM)。通过对催化转换器废料进行适当的分类和处理,可将这些金属回收并重新用于制造新的催化转换器或其他设备。使用手持式荧光光谱仪识别催化转换器废料中的铂族金属回收工厂需要一种快速、准确的方法,在回收过程的多个步骤中识别这些令人们趋之若鹜的金属。手持式荧光光谱仪是一种有用的工具,可以在现场对催化转换器废料进行元素分析,以进行快速分拣和定价。虽然像Vanta系列这样的手持式XRF光谱仪可以快速提供答案,但遵循最佳做法以确保分析仪充分发挥其固有性能也比较重要。在回收厂,一名技术人员正在使用手持式XRF分析仪检测催化转换器废料要优化您的Vanta手持式XRF光谱仪,以便在催化转换器回收的过程中更快地检测并测量铂、钯和铑等元素,请采用以下快速技巧:检查您的仪器窗口首先,检查您的手持式XRF光谱仪上是否安装了正确的窗口。例如,我们根据Vanta型号和X射线管类型提供了不同的仪器窗口。另一个需要考虑的重要因素是窗口的状况。窗口是否完好无损? 您要检查窗口是否有任何刺破或撕裂的迹象。如果看到有孔洞,就该更换窗口了。要使分析仪正常工作,保持窗口清洁至关重要。在检测之前,请确保用酒精或湿巾清洁窗口。正确制备用于检测的样品为了使XRF分析获得具有代表性的准确结果,我们建议您通过研磨、筛滤、匀质处理方法,对催化剂废料进行适当的制备。将分析仪与便携式Vanta工作站结合在一起使用,在完全联锁的系统中测量铂族元素。按等级对废料进行分类在匀质处理催化剂废料之前,回收商应使用Vanta分析仪对废料进行分类和分离,将相同类型的材料放在一起。催化剂废料分为三个或四个等级,例如:氧传感器三路转换器双向转换器柴油微粒过滤器(DPF)核查检测时间在检测汽车催化转换器废料中的铂族元素时,确保使用正确的检测时间至关重要。以下是一些建议使用的检测时间:快速扫查,以探测铂、钯、铑:光束1 — 最长15秒。这是进行基本分类和确定是否存在铂族元素及钽(Ta)和硒(Se)添加物的不错选择。标准检测,以探测铂、钯、铑:光束1 — 最长30秒,光束2 — 最长15秒。这种检测方式非常适合于完全制备送至精炼厂的样品。全面扫查,以探测到所有元素:光束1 — 最长45秒,光束2 — 最长15秒。可用于优化精炼厂内的回收过程。建议Vanta手持式XRF光谱仪在测量铂、钯和铑元素时使用的检测时间随着全球对铂族金属需求的快速增长(分析师预测全球铂族金属市场将以4.38%的复合年增长率增长),催化转换器回收商需要高效工作,才能满足这种需求。
  • 麦克仪器发布ICCS催化剂原位表征系统新品
    ICCS-催化剂原位表征系统ICCS催化剂原位表征系统是美国麦克仪器推出的新一代催化剂原位表征系统,与其它动态实验室反应器系统(如麦克仪器的微型反应器Micro-Activity Effi和Solo)不同,它在现有反应系统的基础上增加了两项关键的表征技术--程序升温分析(TPx)和脉冲化学吸附,此外还可以通过选配相应的配置进行物理吸附。用户可以使用ICCS在新鲜催化剂上进行这些重要的表征技术,且无需从反应器中取出催化剂可直接进行重复测试。对同一个样品既可进行反应研究,又可同时获得TPx和脉冲化学吸附的数据,实现了对催化剂的原位表征,为催化研究提供了新的表征工具。进行这种原位分析,可消除环境中气体或水分污染催化剂的可能,避免损坏活性催化剂和破坏反应后表征数据的相关性。ICCS催化剂原位表征系统技术ICCS常规测试流程包括:将催化剂装入ICCS的反应器系统中,接下来可选择TPx方法表征催化剂。在TPx分析中,程序升温还原(TPR)常用于负载型金属催化剂,程序升温脱附(TPD)常用于酸碱催化剂。在TPx之后通常进行脉冲化学吸附,以确定催化剂活性位点的数量。通过TPx和脉冲滴定可以获得新鲜催化剂在典型反应条件下(特别是在高压下)的信息。进行了上述表征后,用户无需额外添加或转移催化剂,可以直接继续对相同的催化剂样品进行反应研究。长时间使用后的催化剂可以采用与新鲜催化剂相同的条件进行相同的TPx和脉冲化学吸附分析。无需从反应器中取出催化剂,就可比较反应前后催化剂的关键特性,如活性位点数目。ICCS催化剂原位表征系统主要特点及优势ICCS催化剂原位表征系统可以在高温高压的反应条件下对催化剂、催化剂载体和其他材料进行原位表征,有效排除环境中的干扰。两个高精度的质量流量计可以精确、全自动地控制气体流量,保证TPx和脉冲化学吸附的精确分析。原位测试,可对同一催化剂样品进行多种表征。高精度的热导检测器(TCD)可以实时检测流经样品管前后的气体的细微浓度变化。具有直观的软件和图形界面,通过触摸屏可进行安全警报,命令,控制参数等一系列操作。控温区内不锈钢管线提供了惰性和稳定的运行环境,避免管路中的冷凝。两个内部温度控制区可以独立运行。内置可控温的冷阱,用于去除冷凝物(如氧化物还原过程中产生的水)。超小的内部管路体积,可很大程度地减少峰展宽并显著提高峰分辨率。防腐检测器灯丝,可兼容TPx和脉冲化学吸附中常用气体。交互式峰编辑软件使用户能快速方便地评估结果,编辑峰并得到报告。只需要简单的指向和点击就可调整峰边界。催化剂原位表征系统分析能力ICCS催化剂原位表征系统能够进行一系列化学吸附和程序升温反应的原位表征,可量化催化剂及载体的各项关键属性,便于研究催化剂活性、选择性、失活、中毒和再生的过程。脉冲化学吸附可获得以下信息:金属表面积金属分散度平均金属颗粒尺寸活性位点数目TPx技术应用举例:研究催化剂再生(程序升温氧化,TPO)研究吸附强度(TPD)?评估金属催化剂中助剂对金属与载体间相互作用的影响(TPR)表征物理吸附可获得材料的表面积(选项)。 图1:压力对还原温度的影响 图2:系统示意图 催化剂原位表征系统符合以下规定及标准 PED – Directive 2014/68/UE压力设备指令(PED)该设备符合欧盟和西班牙的相应压力设备标准2014/68/UE和RD 709/2015,并通过了相关设计、制造和评估的适用法规。设备出厂时将根据现行规定打上标记。EMC – Directive 2014/30/UE电磁兼容性指令(EMC)根据标准EN 61326进行EMC抗扰性测试根据标准EN 61326进行EMC排放测试LVD – Directive 2014/35/UE低压指令(LVD)根据标准EN 61010-1进行电气安全测试ATEX – Directive 2014/34/UE用于潜在爆炸性环境(ATEX)中的设备和防护系统请勿在潜在爆炸性环境中使用本设备RoHS – Directive 2011/65/UE有害物质限制 技术指标电气电压单相频率50 – 60 Hz功率单相控制模块:低要求处理器 Intel Core I3或同等配置操作系统Windows 7/8/10 (32/64 bits)内存4 GB硬盘500 GB温度系统阀箱 高可达180℃加热线高可达180℃冷阱 通过Peltier系统可控制在-15℃-70℃压力系统工作压力高可达20 bar(g)Options 配件loop环体积0.5 cc and 1.0 cc 气体流量质量流量计2进气压力30 bar流量范围MFC1 MFC2Range 1: 0 – 800 mlN/min Range: 0 – 150 mlN/minRange 2: 800 – 3000 mlN/min气体输送要求30bar压力,通风接口为1/8’’气瓶接头不包括在内,由用户提供Physical 仪器参数高445 mm (17.52 ”)宽545 mm (21.46 ”)长500 mm (19.69 ”) (不含电脑)重量40 kg (88.2 lbs.)环境要求温度10 – 35 oC operating湿度10 – 60 % without condensation其它避免阳光直射,避免靠近冷热源 创新点:1、技术创新 ICCS增加了两项关键的表征技术--程序升温分析(TPx)和脉冲化学吸附,并与Microactivity Effi的现有功能相结合,以实现催化剂的表征、测试,评估反应的影响。此外可通过选配相应的配置进行物理吸附。 2、原位表征 ICCS可实现对同一个样品进行反应研究,同时获得TPx和脉冲化学吸附的数据,无需从反应器中取出催化剂,直接进行重复测试,避免受到外部环境污染的风险,实现对催化剂的原位表征。 3、系统组件 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。 ICCS催化剂原位表征系统
  • 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
  • 电科院“超低排放气态污染物监测仪器”通过鉴定
    日前,由国电科学技术研究院所属南京国电环保科技有限公司研制的“超低排放气态污染物监测仪器”通过中国环境科学学会在北京组织召开的技术成果鉴定。  针对火电厂超低排放气态污染物二氧化碳和氮氧化物的监测需求,南京国电环保科技有限公司对紫外差分吸收光谱技术开展了深入研究,开发了具有自主知识产权的 ASP-01型烟气分析仪,该产品具有如下创新点:利用烟气中SO2气体的特征吸收,可实时对光谱仪的输出波长进行在线校准,提高了仪器运行稳定性和测量精度 对二氧化碳和氮氧化物采用光谱补偿修正算法,解决了目标气体的光谱重叠问题,提高了仪器的抗干扰性 针对不同吸收波段的光强进行光机结构优化设计,提高了测量光谱和光机模块的信噪比与灵敏度。  鉴定委员会认为,该成果研制的“超低排放气态污染物监测仪器”测量精确度和稳定性高,检测下限低,填补了国内空白,主要技术指标达到了国际同类仪器的先进水平,一致同意通过鉴定。  目前,该仪器通过了环境保护部环境监测仪器质量监督检验中心的适用性检测和江苏省环境监测中心的比对监测,并在浙江北仑电厂、常州电厂等多台超低排放机组上应用,效果良好。
  • 岛津推出便携式气体浓度分析仪CGT-7100
    岛津新型便携式气体浓度分析仪CGT-7100日前在中国上市。便携式气体浓度分析仪CGT-7100为全内置型分析仪,将样气制冷器和泵等预处理单元内置于主机中,采用All in One设计实现单机即可测量。该分析仪既可用于CO、CO2 、CH4气体高浓度测量,又可用于燃烧器研究开发及品质管理、氢燃料电池实验、温室气体CH4、CO2研究以及CO2的固定、回收等相关研究用途。在天然气制氢燃料改质装置使用的催化剂研究中,可应用于微小流量且高浓度的CO、CO2浓度检测。该产品具有拆卸部件少、简洁、故障率低及易于维护等优点。 便携式气体浓度分析仪CGT-7100有以下类型:类型1:一般燃烧废气排放气体监测用CO-CO2-O2检测仪类型2:温室气体监测用CH4-CO2检测仪类型3:燃烧器检查及研究监测用CO-CO2检测仪类型4:燃料电池研究用CO-CH4检测仪类型5:催化剂研究用CO-CO2检测仪(小流量监测类型)CGT-7100外观
  • 我国首次举办国际催化大会
    “不必提到化学就紧张,我们的生活已经离不开化学了。催化是化学研究中与国民经济联系最为紧密的领域之一。”中国科学院院士包信和说,中国首次承办被学术界誉为“催化领域奥运会”的国际催化大会,证明了我国催化研究的极大发展。  第十六届国际催化大会4日在北京开幕,本次会议主题是催化推动世界可持续发展,议题涵盖清洁高效利用化石能源、可再生能源、减少环境污染的低碳经济等方面的催化科学与技术,同时展示世界催化科学与技术的最新研究成果。来自50多个国家的2500余人出席会议。  “前几届国际催化大会比较注重科学本身,但这届会议更注重技术的应用,从而致力于可持续发展。”法国巴黎第六大学教授石明善告诉记者,中国的科技进步有目共睹。  他表示,此次会议聚焦催化技术应用,例如应对环境和水污染等,不只讨论科学本身,还可以在这个平台共享国家间的经验。“汽车使用柴油或汽油排放的小颗粒物产生的空气污染是个重要问题,中国已经开始有了一些解决办法。”石明善说。  本次大会主席、中国科学院院士李灿表示,能源和环境是目前国际、国内都高度关注的催化研究领域。能源催化侧重于利用催化技术产生更清洁的能源和可再生能源,对于环境问题则是利用催化技术治理和防治环境污染。  据介绍,国际催化大会的召开始于1956年美国费城,每四年举行一次,目前已成为催化领域规模最大、水平最高、影响最广的国际学术会议。本次会议在北京将持续到7月8日。
  • 首届环境催化与环境材料网络会议即将来袭!
    p   环境催化是利用催化剂来控制造成环境污染化合物的排放的化学过程,是环境保护和绿色化学最重要的科学与技术基础,是催化领域最热门、发展最迅速最热门的方向之一,其对于我国环境保护及经济可持续发展都有十分重要的意义。 /p p   基于此,仪器信息网(https://www.instrument.com.cn/) 联合工信部2020年批建的“面向工业催化领域创新成果产业化的公共服务平台”,将于2020年10月29日组织召开首届“环境催化与环境材料”主题网络会议,邀请业内著名环境催化研究学者、检测分析专家以及业界企业代表,针对环境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,为环境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 style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/HJCH1029/" target=" _self" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 131px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/86af3d58-671c-4d12-8fdb-099394d34237.jpg" title=" w1920h4201(1).jpg" alt=" w1920h4201(1).jpg" width=" 600" height=" 131" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p    strong 嘉宾阵容: /strong /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/fdcfb1a4-0b08-4657-8f6f-74ee90fd824d.jpg" title=" 姚文清.jpg" alt=" 姚文清.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 清华大学分析中心& nbsp 姚文清 /strong /p p   姚文清,清华大学分析中心高级工程师,国家电子能谱中心副主任,国际标准化委员会表面化学分析委员会(ISO/TC201)秘书处联络员,全国微束分析标准化委员会表面化学分析分技术委员会(SAC/TC38/SC2)副主任,北京理化分析测试学会表面分析技术委员会副理事长。自1995年以来,一直从事纳米材料表界面反应判断的表面化学分析方法研究及分析仪器研制。先后主持科技部、国家基金委、国标委等项目11项,并作为项目骨干参加973 计划、 863 项目、国家基金委(重点项目、仪器专项、国际合作)等项目多项。以第一/通讯作者发表论文43篇,包括Applied Catalysis B-Environmental 7篇、Nano Research 1篇、 Applied Surface Science 4篇。制定国际标准1项、国家标准16项 国家发明专利授权和申请5项 合作论著2部。研究成果获:国家自然科学奖二等奖 1项 教育部自然科学奖一等奖 2项、二等奖1项 中国标准创新贡献标准项目奖二等奖1项 中国分析测试协会科学技术奖一等奖1项 中国产学研合作促进会产学研合作创新个人奖1项。2018年英国皇家学会Top 1%高被引中国作者。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/6e051857-9dfb-4a59-9396-12db7e9c8cdb.jpg" title=" 刘瑞霞.jpg" alt=" 刘瑞霞.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院过程工程研究所& nbsp 刘瑞霞 /strong /p p   刘瑞霞,研究员,博士生导师,中国科学院“百人计划”入选者(2015),结题考核优秀(2019),日本学术振兴会(JSPS)博士后奖学金获得者(2010),国际催化学会理事会(IACS)“Young Scientist Award”获得者(2012),“智汇郑州”国家高层次人才(2018)。研究方向主要围绕化石资源高值化利用开展从基础研究到应用技术创新的绿色工业催化研究。主持国家、省部级及企业等项目10余项,发表SCI 论文50 余篇,撰写英文专著4个章节,申请发明专30余项,PCT专利2项,授权美国发明专利1项,中国发明专利8项,实现成果转化3项。担任中国科学院青年委员(2015)、中国能源学会能源与环境专业委员会委员(2018)、辽阳市科技特派员(2018)、过程强化首届青年委员(2019)、《工业催化》期刊编委(2019)、工业催化联盟青年委员(2020)。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/2d357d78-fd7a-45df-a5e5-50b8eb22c172.jpg" title=" 费兆阳.jpg" alt=" 费兆阳.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 南京工业大学& nbsp 费兆阳 /strong /p p   费兆阳,南京工业大学化工学院/材料化学工程国家重点实验室教授,江苏省高校青蓝工程优秀青年骨干教师培养对象。本科毕业于山东大学化工与化工学院,博士毕业于南京大学化学化工学院,香港科技大学化学工程与生物分子工程学系访问学者。工作以来以第一作者或通讯作者在Chem.commun., Chem. Eng. J, Catal. Sci. Technol., Ind. Eng. Chem. Res.等期刊发表论文100篇,申请中国发明专利60余项,获授权20余项,多项成果实施产业化转化。主持包括国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金、江苏省高校自然科学基金等在内的科研项目10余项。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/72a21282-1b59-4862-8272-008fe456bc23.jpg" title=" 刘雅楠.jpg" alt=" 刘雅楠.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 北京化工大学& nbsp 刘雅楠 /strong /p p   北京化工大学化学学院见习副教授。2009-2013年于北京化工大学应用化学系攻读学士学位 2013-2018年于北京化工大学理学院攻读博士学位 2018-2020年于北京化工大学化学学院从事博士后研究工作。主要研究方向为重要石化加氢过程及温室气体分子利用过程中金属催化剂高效利用和替代及其催化作用机制研究。近年来,以第一作者或通讯作者在Chem. Sci.,Appl. Catal. B: Environ.,J. Catal.等发表SCI论文11余篇,以负责人承担国家自然科学基金青年基金、北京化工大学“人才引进”项目、博士后面上基金项目、博士后特别资助基金项目等。 /p p    strong 会议日程 /strong : br/ /p table border=" 0" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" " colgroup col width=" 110" style=" width:111px" / col width=" 471" style=" width:471px" / col width=" 336" style=" width:336px" / /colgroup tbody tr height=" 18" style=" height:18px" class=" firstRow" td height=" 18" width=" 150" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 报告时间 /td td width=" 236" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 报告题目 /td td width=" 336" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 报告人 /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 123" span style=" cursor:pointer" 14:00--14:30 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 225" 表界面修饰提高光催化材料性能研究 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 姚文清(清华大学分析中心) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 123" span style=" cursor:pointer" 14:30--15:00 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 225" 基于离子液体的绿色催化反应过程工程研究 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 刘瑞霞(中国科学院过程工程研究所) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 123" span style=" cursor:pointer" 15:00--15:30 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 225" 涉氯产业污染物治理催化材料与方法 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 费兆阳(南京工业大学) /td /tr tr height=" 18" style=" height:18px" td height=" 18" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 123" span style=" cursor:pointer" 15:30--16:00 /span /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 225" 温室气体分子利用过程中催化剂表界面结构调控及其催化作用机制研究 /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 刘雅楠(北京化工大学) /td /tr /tbody /table p    br/ /p p   strong  报名方式(点击下方链接即可报名) /strong : /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/HJCH1029/" target=" _self" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/HJCH1029/ /a /p p br/ /p
  • 大连化物所等发展出碱(土)金属钌基配位氢化物合成氨催化剂新体系
    近日,中国科学院大连化学物理研究所复合氢化物材料化学研究组研究员陈萍、郭建平团队,与丹麦技术大学教授Tejs Vegge团队、大连化物所研究员李海洋团队/江凌团队合作,在催化合成氨研究方面取得进展。该研究首次将配位氢化物材料应用于催化合成氨反应中,开发出一类新型碱(土)金属钌基三元氢化物催化剂,实现了温和条件下氨的催化合成。  氨是重要的化工原料和颇具前景的能源载体,实现温和条件下氨的高效合成具有重要科学意义和实用价值。以化石能源驱动的现有合成氨工业是高能耗、高碳排放的过程。因此,在以可再生能源驱动的“绿色”合成氨过程中,低温低压高效合成氨催化剂的开发是核心技术,也是科研工作者追求的目标。  本工作中,科研团队开发的碱(土)金属钌基三元氢化物(Li4RuH6和Ba2RuH6)催化剂材料可实现温和条件下氨的催化合成。该催化剂材料是一种离子化合物,由Ru的配位阴离子[RuH6]4-和碱(土)金属阳离子Li+或Ba2+构成,在低温(-是电子和质子传递载体,Li+或Ba2+通过稳定NxHy物种降低反应能垒,通过多组分协同催化,使N2和H2以能量较优的反应路径转化为NH3。  该类三元氢化物催化剂作为独特的化合物催化剂,在组成、结构、反应动力学性质、活性中心作用机制等方面显著不同于常规多相合成氨催化剂,而与均相合成氨催化剂存在一定关联,这为多相固氮和均相固氮研究架起了桥梁。该研究丰富了合成氨催化剂体系,并提出了“富电子、多组分活性位点”合成氨催化剂设计策略,为进一步探寻低温低压高效合成氨催化剂提供了新思路。  相关研究成果以Ternary Ruthenium Complex Hydrides for Ammonia Synthesis via the Associative Mechanism为题,发表在《自然-催化》(Nature Catalysis)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会基础科学中心项目“空气主份转化化学”、中科院青年创新促进会等的支持。  论文链接
  • 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
  • 固体核磁共振新进展!揭示固体催化剂表面物种吸附状态
    近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员侯广进团队利用高压原位固体核磁共振(NMR)技术,揭示了部分还原氧化铈催化剂表面上非解离吸附活化双氢物种的独特化学状态。相关成果发表在《美国化学会志》上。研究揭示固体催化剂表面非解离活化双氢物种。大连化物所供图氢气在固体催化剂表面的吸附活化是合成氨、合成气转化、储氢等诸多能源化工过程的关键步骤,这引发了研究人员对于催化剂表面氢物种化学状态及催化功能的研究兴趣。然而,受限于表面氢物种环境敏感的特点及固体催化剂表面结构复杂性问题,对催化剂表面氢物种的实验观测存在挑战。因此,亟需发展对表面氢物种的原位、高分辨分析方法,以研究其吸附位点、电子与几何结构、与催化剂的相互作用及对催化反应的影响等重要科学问题。固体核磁共振技术是高分辨研究催化剂表面吸附物种的重要谱学技术。然而,常规的非原位固体核磁共振方法难以研究表面氢物种在内的气氛敏感的活性物种的真实化学状态。侯广进团队前期克服技术挑战,开发出了高温高压原位固体核磁共振技术,该技术具有较宽的压力和温度操作窗口,并用于固、液、气等多相体系的原位固体核磁共振研究中,揭示了材料合成机制、气体吸附、主客体相互作用、催化反应路径及动力学等关键科学问题。本工作中,研究人员利用高压原位固体核磁共振技术,研究了氧化铈催化剂表面氢物种的化学状态。团队通过引入HD气体,原位动态下采集二维J耦合2H-1H相关谱,发现并证明了部分还原氧化铈表面存在非解离吸附的双氢物种。团队进一步通过精准测量其J耦合常数及运动弛豫的NMR分析,确定了该双氢物种的活化吸附状态,揭示了HD分子吸附在催化剂表面,H-D键被活化拉长。随后,团队与西安交通大学常春然教授理论计算团队合作,结合不同还原程度的氧化铈吸附氢气的原位1H NMR观测及DFT计算结果,证实了该双氢物种的吸附状态,及其与氧化铈表面氧空位缺陷之间的关联。此外,研究人员借助乙烯加氢的探针反应,利用原位NMR技术观测到了该物种的催化转化过程。该工作有助于加深对固体催化剂表面氢气吸附活化过程的认识,相关研究分析方法也有望拓展用于研究其它气体的吸附转化过程,从而指导相关催化剂和催化过程的精准设计。
  • 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
  • 【热点应用】质子交换膜燃料电池生产中催化剂浆料的颗粒特性表征
    燃料电池(Fuel Cell)市场前景 为缓解世界性能源危机的加剧,减少传统能源对环境造成的污染;有序推进碳中和的各项任务目标,不断深化能源结构优化,提高能源开发整体效益成为摆在我国科研工作人员及新能源产业开发从业者面前的重要课题。 燃料电池(Fuel Cell)是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 燃料电池用燃料和氧气作为原料;同时没有机械传动部件,故没有噪声污染,排放出的有害气体极少。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术[1]。 作为一种新的高能量密度、高能量转化率、环保型的电源装置受到全世界的广泛关注,并具有广阔的应用前景。 一、质子交换膜燃料电池目前,燃料电池主要被分为六类[2]。碱性燃料电池(AFC,Alkaline Fuel Cell)、磷酸盐燃料电池(PAFC,Phosphorous Acid Fuel)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC,Molten Carbonate Fuel Cell)、固体氧化物燃料电池(SOFC,Solid Oxide Fuel Cell)、质子交换膜燃料电池(PEMFC,Proton Exchange Membrane Fuel Cell)和直接甲醇燃料电池(DMFC,Direct Methanol Fuel Cell)。采用聚合物质子交换膜作电解质的PEMFC,与其它几种类型燃料电池相比,具有工作温度低、启动速度快、模块式安装和操作方便等优点,被认为是电动车、潜艇、各种可移动电源、供电电网和固定电源等的最佳替代电源[3]。如图1所示,膜电极(membrance-electrode assembly, MEA)是由质子交换膜、催化层与扩散层 3 个部分组成,是质子交换膜燃料电池 (PEMFC)电化学反应的主要场所,也是决定质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的成本、性能和耐久性的核心关键部件。 二、质子交换膜燃料电池的催化剂浆料分析 催化剂浆料涂布是膜电极生产的关键步骤之一,要求催化层涂敷均匀,同时尽量减少铂含量以降低成本,因此必须对浆料进行严格的质量控制。 催化剂浆料的颗粒粒度和分散性能会影响浆料粘度、聚合物电解质的分布和形态、催化剂的利用率、催化剂和聚合物电解质的相互作用以及催化层的均匀性和连续性等重要参数,最终影响膜电极的电化学性能[4]。 如图 2 所示,常见的活性催化剂为铂基纳米颗粒,最佳粒度范围为 2~5nm,但这些纳米颗粒不是独立存在的,而是分散在碳载体颗粒上。单个碳载体颗粒的粒度范围为 20~40nm,在浆料中碳载体通常以团聚体的形式存在,粒度在亚微米至微米范围。聚合物电解质分散成不同形态(棒状或线团)、粒度在 70 nm~2.5 µm 之间的团聚体,与碳载催化剂混合形成催化剂浆料。催化剂和聚合物电解质分散在特定的溶剂中,需要控制团聚物的粒度,优化催化剂和电解质导体团聚物的相互作用。 对于聚合物电解质团聚体,粒度在200~400 nm范围有利于提高氢气/空气的反应性能。碳载体催化剂会出现未充分分散或过度分散的情况[5]。 在未充分分散时,碳载体是高度团聚的;离子交联聚合物只覆盖在团聚物外部,内部的铂催化剂无法与电解质充分接触,因此利用率不高。 过度分散时,团聚物破裂,铂催化剂颗粒与碳载体分离,影响其在氧化还原反应中的活性。 理想的分散状态是形成由碳载体催化剂组成的小团聚体,电解质聚合物在这些团聚体上均匀分布,能够提高催化剂的利用率[6]。 粒度是催化剂浆料的关键性指标,但浆料由不同尺度的颗粒混合物组成,要准确测量浆料的粒度有一定的难度,目前还没有一种技术可以全面表征所有颗粒的粒度。 X 射线衍射 (XRD)、激光衍射 (LD) 和动态光散射 (DLS) 是三种常用的材料表征技术,用于表征不同尺度的颗粒,结合三种技术能够全面表征催化剂浆料中的颗粒特性。 三、马尔文帕纳科解决方案 —— X 射线衍射技术X 射线衍射 (XRD) 通常用于确定小于 100 nm 的纳米晶粒尺寸。快速测量单个衍射峰(1~3 分钟),足以利用峰宽的 Scherrer 分析来计算晶粒尺寸。另外,如果测量多个衍射峰(20 分钟以上),则可采用全谱拟合技术,更精确地计算晶粒尺寸和点阵参数。图 3 显示了使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪收集的 X 射线衍射数据,样品是分散在三种不同碳载体颗粒上的催化 Pt 粉末。 如表 1 所示,分散在 Ketjenblack EC-300J 碳黑上的 Pt 的平均晶粒尺寸比分散在 Vulcan XC72 碳或 Vulcan XC72R 碳上的 Pt 略小。晶粒尺寸的变化会改变催化活性和耐用性。全谱拟合分析还表明,EC-300J 上分散的 Pt 比 Vulcan XC72 或 Vulcan XC72R 上的 Pt 的点阵参数更大。该点阵参数也大于已公布的 Pt 的参考值3.9231 Å。[6]较大的点阵参7数可能表明表面引起了点阵应变或合金杂质可能改变催化活性。 XRD 可以分析分散体、固体碎片以及粉末。例如,碳载体 Pt 催化剂纳米颗粒可以在粉末分散到浆料中后和浆料印刷并固化在膜片或气体扩散层上后进行测量。图 4 显示了 40% Pt 在 Vulcan XC72 碳上的 XRD 数据,这些碳可作为粉末、浆料和催化剂涂覆膜 (CCM) 上的固化电极层。在所有情况下,Pt 衍射峰均可通过其他成分中解析出纳米粒尺寸计算,如表 2 所总结。 如图4所示,浆料和催化剂涂覆膜(CCM)样品与粉末样品相比,铂衍射峰变窄,说明这两中样品的铂晶粒尺寸变大。铂催化剂的这种粗化现象可能表明,在溶剂中的碳载体催化剂粉分散过程中,浆料变得过热。因此,在超声处理过程中,通常使用 5℃ 的水浴对浆料进行冷却。[8]在加工过程中,晶粒尺寸的变化(如颗粒粗化),会影响催化剂活性。 四、马尔文帕纳科解决方案—— 激光衍射技术激光衍射技术 (LD)是测量颗粒粒度分布的常用分析方法,粒度范围从十几纳米到几个毫米。动态范围宽,非常适合分析催化剂浆料的粒度分布。激光衍射法操作简便,测试速度快,通常不到1分钟,也非常适合生产过程控制。此外,激光衍射技术还可以研究工艺条件变化对浆料粒度分布的影响。 图 5 是使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪对稀释后的催化剂浆料重复5次的粒度测试结果。该浆料中颗粒的粒度呈双峰分布,峰值在1 µm左右的颗粒占最大体积分数,20nm左右的颗粒体积分数占比较小。如表 3 所示,该浆料的粒度分布结果相对标准偏差(RSD)10 µm) 存在,这说明还需要增加剪切或者使用更高能量的分散方法进一步分散,才能达到合格的催化剂浆料要求。 五、马尔文帕纳科解决方案 —— 动态光散射技术 与激光衍射法相比,动态光散射 (DLS) 更适合于测量纳米级颗粒的平均粒度,范围从1 nm 至 1 µm。 将催化剂浆料以 1:10 比例分散在异丙醇(IPA)中,用Zetasizer Ultra纳米粒度仪测量催化浆料的平均粒度。稀释后的浆料仍然是高度不透明的,采用非侵入背散射 (NIBS)技术进行测量,重复测量5次。如图 7 所示,尽管浆料不透明,5次测量的相关曲线的一致性很好。图 8 是催化剂浆料的粒度分布图。如表 4所示,体积平均粒度为 1.04 µm,多分散指数也比较大(0.1)说明浆料的粒度分布宽,与激光衍射法的结果吻合。动态光散射技术(DLS)主要是检测颗粒的布朗运动产生的散射光光强波动,颗粒的散射光强与粒径的 6 次方成正比,大颗粒的信号很容易掩盖小颗粒的信号,因此动态光散射法(DLS)没有观察到激光衍射法测得的小颗粒。 动态光散射技术还可用于测量催化剂浆料的 Zeta 电位,研究电解质聚合物与碳载催化剂之间的相互作用,确定电解质聚合物在催化剂上的均匀分布。Zeta电位与浆料的离子浓度有关,可以通过对碳载体颗粒功能化改性或者改变电解质聚合物浓度来调节。通常来讲,特别是在介电常数较高的分散介质(如甲醇)中,Zeta 电位越高,浆料的稳定性越好。Zeta 电位分析还可以用于优化配方,改进浆料的稳定性。事实上,已经有研究报道可以通过模型根据初级颗粒的粒度和体系的Zeta 电位来预测催化剂浆料稳定[9]。 六、结论 通过X射线衍射技术发现,浆料和阴极催化剂涂覆膜中的晶粒尺寸比催化剂粉末大。这种颗粒粗化现象通常是由于浆料在分散过程中过热引起的。激光衍射法检测到在20 nm附近有大量初级颗粒,说明催化剂浆料出现了过度分散的现象。 联合使用激光衍射、X射线衍射和动态光散射技术,可以从不同尺度表征催化剂浆料,优化和监测催化浆料配方和稳定性。使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪测量催化剂浆料的粒度分布,可评估临界颗粒分散的有效性。使用 Zetasizer 纳米粒度及Zeta电位仪进行 Zeta 电位测量,可研究聚合物电解质和碳载催化剂的相互作用,预测浆料稳定性。使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪,可以测量纳米催化剂的晶粒尺寸,验证防止纳米颗粒粗化的方法的有效性。 参考文献[1] 陈光. 新材料概论:科学出版社,2003年[2] Kamaruzzaman.Sopian ,Wan Ramli Wan Daud.Challenges and Future Developments in Proton Exchange Membrane Fuel Cells [J].Renewable.Energy.2006,31(5):719~727[3] 胡嫦娥,刘琼,周敏. 质子交换膜燃料电池的研究现状. 新能源网. 2016.[4] D. Papageorgopoulos, US Dept. of Energy Hydrogen and Fuel Cells Program Report, FY 2018 Annual Progress Report[5] Orfanidi et al,J. Electrochem. Soc.165 (2018) F1254[6] Wang et al, ACS Appl. Energy Mater. (2019) DOI: 10.1021/acsaem.9b01037[7] Swanson Natl. Bur. Stand. (U.S.) Circ. (1953) 539 1 31[8] Sharma et al, Materials chemistry and Physics 226 (2019) 66-72[9] Shukla et al, J. Electrochem. Soc.164 (2017) F600-F609 关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析,打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务,从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展,我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题,如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品,并缩短产品上市时间。
  • 免费参会!10.25环境催化材料主题会议
    免费参会!10月25日环境催化材料进展与应用随着工业化的迅猛发展,工业生产和能源消耗产生的废气种类越来越多,排放量也越来越大,由此产生的酸雨、光化学烟雾、温室效应等导致大气环境日益恶化。以发展源头治污防污、减少生产过程中污染物排放和实现废物资源化为使命的环境催化技术成为全球关注的热点。仪器信息网将于2022年10月25日举办“环境催化材料进展与应用”主题网络会议,为环境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,促进我国环境催化及环境材料领域的发展。会议日程报告时间演讲题目报告人14:00-14:30半导体复合材料的设计、制备及提升光电催化性能研究王其召长安大学/西北师范大学 教授14:30-15:00岛津epma技术特点及其在汽车尾气催化材料中的应用廖鑫岛津企业管理(中国)有限公司 EPMA产品专员15:00-15:30尖晶石衍生化功能材料的构建机器催化转化特性研究李新勇大连理工大学 教授15:30-16:00利用赤泥制备催化材料及用于废水有机物处理的研究徐东彦青岛科技大学 教授/博士生导师参会方式报名链接:https://insevent.instrument.com.cn/t/kLa 或扫描下方二维码扫码参会赞助参会请扫码联系
  • 述催化 促发展,天津大学-岛津高端催化学术论坛成功举办
    近年来,催化已经成为时下火热的领域。随着人们对自然资源、环境气候的重视,低碳、绿色已经成为发展不可回避的主题,而催化也是这进程中最为关键的核心技术。为推动催化研究交流、化学化工学科建设,天津大学化工学院和岛津企业管理(中国)有限公司于2023年3月25日共同举办“第二届天津大学-岛津高端催化学术论坛”,邀请国内催化相关领域的顶尖专家进行学术交流及学科建设讨论。大会现场天津大学副校长/化工学院院长 马新宾教授致辞天津大学副校长/化工学院院长马新宾教授首先对参会的催化领域专家的到来表示感谢。天津大学和岛津一起举办高端催化论坛,希望通过这种形式,催化领域的专家、学者能进行更多、更充分的交流、沟通。马新宾教授也希望通过这种交流,逐渐扩大“天津大学-岛津高端催化学术论坛”的广度和深度。岛津分析计测事业部营业部副部长马景辉致辞马景辉副部长表示,现代化学工业中有90%的产品是借助催化过程生产实现,生产总值约为工业生产总值的25%。没有催化科学的发展和催化剂的应用,就没有现代化学工艺。天津大学化工学院化学工程与技术一级学科,在领域内享有盛誉。岛津希望借助本次论坛能与行业的专家深入探讨,进一步加深相互沟通和了解;同时也希望凭借自身140年的历史积淀为催化研究提供稳定可靠的分析仪器解决方案。主题报告报告题目:生物质醇高效转化的催化基础报告人:北京化工大学 何静教授何静教授表示,人类已经进入“第四次工业革 命”即绿色工业。生物质能源产业主要有生物柴油和生物乙醇两类,全球生物柴油市场需求已经超过4000万吨/年,生物乙醇超过400万吨/年。在双碳目标导向下,能源行业也将发展重点由石油能源转向生物质能源。何静教授团队主要研究了乙醇化学中乙醇化学键的定点活化与定向转化,构建了金属-酸-碱多中心接力协同体系,大幅提升反应选择性。设计了MgAl-LDO、Ni-Li-LDO、Fe@GCN、Cu2O-SrTiCuO3-x等催化体系。此外何静教授也在甘油化学中甘油伯仲位定点活化与高效定向氧化方面有研究。报告题目:自适应催化位点调控CO2定向转化报告人:天津工业大学 仲崇立教授二氧化碳作为温室气体随着人类生产生活等活动,在近几十年内急剧增加。仲崇立教授团队基于在沸石催化体系长期积累,构建了柔性多金属单原子位点催化剂制备的平台技术,利用EDTA取代MOF材料特定位点,通过EDTA与金属的相互作用,得到了高度分散的多金属单原子催化剂。并以Cu-Ni催化体系为例,利用球差电镜、原位电子自旋共振等方法明确催化剂结构,同时说明了柔性多金属单原子催化剂在二氧化碳转化方面展现了优异的性能。报告题目:离子液体强化CO2电催化过程报告人:中国石油大学 张香平教授二氧化碳电化学还原是极具潜力的领域。离子液体不挥发、稳定、有催化、导电等特殊的性质。张香平教授团队针对离子液体的特性,在其稳定性好的基础上引入碱性官能团和多个活性位点,制备了[Bmim][Triz]等碱性离子液体和[P444][4-MF-PhO]等 芳香脂类的双位点离子液体,并对离子液体在微环境的表现以及在电极秒面的性质进行了考量。张香平教授还利用离子热法制备硫化铟催化剂和利用电沉积法制备改性Pd和Ag催化剂,以及对离子液体中二氧化碳还原过程中产生的纳米气泡的生成原理进行了探究。此外,张香平还在电化学催化的成本方面,对之前做的研究应用前景进行考量与分析。报告题目:碳基硝基加氢催化剂的设计报告人:中南大学 刘又年教授芳香胺是关键基础化学品,广泛应用于染料、医药、农药和光电材料等,对工业生产具有重要支撑作用。非贵金属由于其含量大、成本低、催化性能好,通常为硝基催化加氢的理想催化剂,但相比于贵金属催化剂也在稳定性等方面存在缺点。刘又年教授利用金属中心调节-多金属位点的方法,构建了基于Co和Zi双活性中心的金属催化剂,其性能优于已有报道的纳米粒子中心催化剂,并可以在常温下对硝基苯类化合物催化加氢有较好的选择性和催化效率。此外,在金属中心合金化方面合成了Ni-Cu合金催化剂;在金属中心单原子化方面合成了N、S共配位的Co催化剂。报告题目:烷烃芳构化研究报告人:中科院山西煤炭化学研究所 樊卫斌研究员芳烃制备传统工艺的原料通常来源于石油化工的裂解和石油馏分的重整。樊卫斌研究员通过Ga/ZSM-5分子筛催化剂实现了丙烷芳构化,BTX收率约为60%。跟据核磁共振分析,对这种Ga催化剂的结构和配位状态进行研究,明确了高度分散的Ga是实现反应高活性和高稳定性的关键。樊卫斌研究员团队通过DFT计算和原位表征技术深入分析并明确了丙烷芳构化的反应机理,解决了长期以来在反应机理方面的争议。在费托尾气芳构化方面,樊卫斌构建了两段流化床的新工艺,增加了芳构化效率;在长链烷烃芳构化方面,以beta-分子筛为基础构建了一些列催化体系,增加长链烷烃如庚烷芳构化的效率及收率。报告题目:CO2电化学转化与过程强化报告人:天津大学 张生教授张生教授团队在二氧化碳电化学多层次转化上以绿色化学为基础,构建了从催化剂到电极,到反应器再到工业点解槽的研究模式。在催化剂理性设计上设计了二氧化碳电化学制备甲酸反应途径,合成并表征了CeO2/SnO2催化剂,并在静电纺丝表面构建成异质界面纳米纤维。在电化学过程强化上,张生教授引入刚性四氟乙烯和柔性离聚物分别构建了反应物二氧化碳和质子传输通道,协同强化二者传递过程。此外尝试用其他多种材料增强点解反应过程中电子传输效率。张生教授在报告的最后,介绍了团队在二氧化碳工业化方面取得的进展。报告题目:催化剂评价系统-微型反应器搭档气质联用仪报告人:岛津分析计测事业部市场部GCMS产品专员 王子君催化已经渗入了生活的方方面面。岛津公司开发了一套适用于实验室催化剂快速筛选的系统,可以帮助催化领域的研究者加速对催化剂的研究。微型反应器μ-Reactor是简便的分析系统,可以对气体、液体和固体样品进行分析检测;高性能微型反应炉可以实现高精度温度控制和快速升降温;产物快速分析支持在线MS检测,并且可以在8个温区GC/MS分析。报告题目:单原子催化剂的配位环境和动态演化行为研究报告人:中科院大连化物所 王爱琴研究员催化自提出开始便不断受到化学家的重视。单原子催化剂是一类仅含相互孤立的个体原子作为催化活性中心的负载型催化剂。王爱琴研究员首先介绍了单原子催化剂的发展过程,标准研究规范,并将其概念进行拓展,以及单位点催化剂和单原子催化剂的区别与共通部分。这种催化剂的已经不适用于传统界面化学的定义,其带来的新概念也带来新的思考。介绍了单原子活性中心微配位环境的多样性研究、微配位环境的精细调控的研究、Ru-N-C单原子催化中心微配位环境调控研究、Ru-N-C第二壳层配位环境的研究、Co-N-C单原子催化中心微配位环境调控研究等。在报告的最后,以铜基催化剂为例,介绍了在原位表征技术的辅助下,活性位点在反应条件下由单原子到纳米颗粒再到单原子的结构动态变化。报告题目:冷等离子增强作用下CO2在碳化钼表面的定向活化与转化报告人:大连理工大学 石川教授冷等离子有能打破原有热力学平衡,低温、快速高效,但也有定向性差等特点。石川教授借助冷等离子体构建了冷等离子体-催化耦合CO2加氢催化制取CO体系。在温和条件下,冷等离子体-催化耦合表现出的催化效率是TOF颗粒催化剂的2倍。通过等离子体系的使用,避免了反应过程积碳的问题,提高了反应稳定性,解决了工程长期存在的问题。课题组进一步研究了等离子体-催化协同机制的特点,并用该方法研究了CH4-CO2重整反应的催化研究。报告题目:铁基催化材料的理论设计基础报告人: 中科院山西煤炭化学研究所 温晓东研究员催化科学是借助数据科学与量子力学之间的学科,涉及材料化学、化学工程、分析测试、配位化学、表面科学、物理化学等诸多领域。计算化学作为理论工具已经成为一种“微观层面分析的手段”。以费托合成为多相催化技术研究的典型范例,课题组研究了工业铁基催化剂的活性、选择性和稳定性。基于DFT优化模型为基础,对铁-碳催化剂形成的活性物相进行了辨析和调控研究,并对并针对新一代工业铁基催化材料的预测和开发进行了讨论。此外,温晓东研究员团队在煤炭间接液化制备油品技术方面,发明了260~290费托反应催化剂活性的碳化/氧化动态稳定化技术。报告题目:沸石分子筛上活性位与催化反应机制的固体核磁共振研究报告人:中科院武汉物理与数学研究所 徐君研究员核磁共振在固体核磁、材料科学、表面化学、生物科学等领域有诸多应用。沸石分子筛的物理化学性质特殊,在催化领域中有重要应用前景。徐君对ZSM-5分子筛骨架用借助固体NMR,对其Lewis酸性位活性进行评估。此外也用NMR观测了Zn、Mo、Ga改性后的分子筛金属活性中心,并且定了新的活性位点。徐君研究员也构建了简述协同活性中心的方法,利用NMR、IR等检测手段,跟踪了Mo/ZSM-5分子筛催化剂甲烷无氧芳构化反应、研究了Sn-分子筛Sn活性位点的醛酮交换反应。位进介绍了分子筛不同T位点区分与反应活性。此外,核磁共振也可以用于观测分子筛中相互作用研究,例如:分子筛孔道与酸性影响双分子反应、非共价键相互总用对反应活性影响等。报告题目:同步辐射X射线谱学在能源小分子催化转化中的应用报告人:中国科学技术大学 姜政教授姜政教授介绍了X射线吸收能谱,以及SRXS方法与材料结构关联的信息。目前X射线朴学表征方法学利用原位该分辨XANES、模拟计算、Δ-μXANES和亚秒/秒级时间分辨+大数据分析。在小波变换方面首次通过原位XAF研究了Co2C的形成过程;在高分辨X射线发射谱方面,借助差谱特征判断Co和Mn相关催化剂的结构变化;通过原位发射谱研究Cu基催化剂还原CO2等。同步辐射光源谱学平台已经在北京、上海、合肥等多地完成建设。其中上海光源谱学平台已经有动力学线站、能源材料线站、稀有元素线站等多条分析线。报告题目:数据驱动的工业催化剂设计报告人:天津大学 赵志坚教授催化反应工程从最远处的试错法,再到人为计算,再到如今的人工智能背景下的大数据计算,已经取得了质的飞跃。赵志坚教授介绍了其团队开发的催化剂模型的算法,对合金特征进行模拟,并在此基础上开发了CuZu纳米催化剂。其催化剂与预测理论活性有较高的相似性,为设计新一代高效催化剂提供了理论基础。此外,课题组也借助DFT计算了CuCo热还原CO2反应机理并进行了实际的实验测试。在复杂反应网络方面,利用机械学习和人工智能抽提描述符提出普适性设计准则,完成对催化剂的快速筛选等功能。在耦合多尺度计算方法上,实现跨尺度按耦合模拟。报告题目:超临界流体色谱分离技术在油品分析中的应用报告人:岛津中国创新中心高级专家 郭彦丽超临界流体是指二氧化碳流体在低超临界温度和压力下呈现的一种特殊的状态。其密度与液体接近,有良好的溶剂化能力,同时粘度和扩散能力接近气体,物质交换效率,由于二氧化碳无毒无害因此也更加环保,且其和油脂互溶性好,适合油脂样品分析。岛津SFC可以在原本GC-FID系统基础上进行合并,完成从气相色谱到超临界流体色谱仪的升级。介绍了SFC-GC-FID柴油中芳烃快速定量、汽油中烯烃分析、油脂样品在线净化实现多环芳烃检测的案例。除此超临界色谱还可以与液相色谱联用对食物油中成分进行分析测定。岛津杯学术报告后,进行了第二届“岛津杯”天津大学化工学院优秀博士生论文颁奖活动,通过post展示、现场答疑,参会的专家无记名投票选出了10篇优秀论文,岛津市场部陈志凌高级经理对10位获奖的优秀论文作者进行了颁奖。岛津为墙报获奖人员颁奖同期也举办了学科建设研讨会,天津大学化工学院的领导与部分参会学校化学和化工学院的院长/副院长一起参加了研讨,就学科建设中学科设立、人才引进、管理、考核等等各方方面进行了非常坦诚、充分的交流,与会者均表示收获颇多。高端催化学术研讨会现场参加论坛人员合影本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
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