催化剂广泛应用于化学化工和工业生产中,在现代化学工业中占有极其重要的地位。纳米催化剂尺寸小、比表面积大、表面活性高,具有优异的催化性能,近年来引起人们的广泛兴趣和关注。但其中一个难题是,在液相催化反应体系中,当催化反应完成后,纳米催化剂粉体很难从液相反应体系中分离出来,使得催化剂的回收利用很困难,并且回收成本高。另外,催化剂纳米颗粒在液相反应体系中,容易发生严重的团聚现象,导致催化剂的催化性能显著降低。
z*i近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰和助理研究员熊志超等在新型无机耐火纸的研究工作基础上,在常温下的水溶液中,通过在羟基磷灰石超长纳米线上原位生长金纳米颗粒,成功地研制出具有良好柔韧性的新型层状结构催化耐火纸。该催化耐火纸中纳米金催化剂的负载量可控并且分散均匀,可有效防止金纳米颗粒团聚,提高催化活性。此外,在新型催化耐火纸中,羟基磷灰石超长纳米线通过自组装形成纳米多孔网络结构和层状结构,在催化反应中可大大提高反应物流动通过时与纳米催化剂的接触机会,可显著提高催化效率。新型催化耐火纸容易实现从液相反应体系中的高效分离和循环利用,在催化反应完成后,只要将催化耐火纸从溶液中取出,就可以方便快捷地实现纳米催化剂的回收再利用,可以大大降低成本。更重要的是,新型催化耐火纸具有优异的耐高温和耐火性能,即使在火中长时间灼烧仍然可以保持完好。新型催化耐火纸具有良好的高温催化稳定性,高温处理后仍然能够保持高催化活性。此外,新型催化耐火纸可以多次循环使用和长时间使用,并且仍然能够保持高催化活性。相关研究结果发表在英国化学会《材料化学期刊A》(Journal of Materials Chemistry A, 6, 5762–5773 (2018))杂志上。
新型层状结构催化耐火纸在连续流动催化反应中表现出优异的催化性能。实验表明,在室温下,含有4-硝基苯酚和硼氢化钠的水溶液只要倾倒在新型催化耐火纸上,就像水溶液过滤一样很快流过催化耐火纸,催化反应就完成了,4-硝基苯酚就转变为4-胺基苯酚,催化反应快速并且催化效率很高(~100%)。同样,采用连续流动催化反应,新型催化耐火纸也可对多种有机染料例如罗丹明B、甲基橙等实现高效快速降解,被有机染料污染的水溶液只要倒在催化耐火纸上快速流过,就可实现污水的连续高效快速净化。此外,研究团队还实现了羟基磷灰石超长纳米线的10升级反应釜的放大制备和大尺寸新型层状结构催化耐火纸的制备,所制备的大尺寸催化耐火纸具有良好的均匀性和可重复的高催化活性。
羟基磷灰石超长纳米线基新型无机耐火纸是一种优异的耐高温催化剂载体,可以实现对多种纳米催化剂的高效负载、均匀分散和紧密固定。制备的新型层状结构催化耐火纸具有优异的耐高温性能,特别适用于在高温下多种液相和气相催化反应,并且可多次循环利用和长时间使用,在化学工程、工业生产、工业废气净化、汽车尾气净化、污水处理等领域具有良好的应用前景。
湖北首座固定式加氢站开建2018-06-14
6月11日,湖北省首座固定式加氢站在武汉开发区(汉南区)破土动工。该加氢站占地15亩,由武汉雄众氢能有限公司投资建设,设计日供氢1000千克,加氢站加注压力为35MPa,日均可满足约800辆小汽
九江130个工业项目集中开工2018-07-18
上周,九江市2018年第二批重大工业项目集中开工仪式在永修县举行。此次集中开工的重大工业项目130个,投资额407.6亿元。其中,化工、新材料、新能源项目41个,总投资额112.39亿元;化工项
上海硅酸盐所研制出新型层状结构催化耐火纸2018-04-20
催化剂广泛应用于化学化工和工业生产中,在现代化学工业中占有极其重要的地位。纳米催化剂尺寸小、比表面积大、表面活性高,具有优异的催化性能,近年来引起人们的广泛兴趣和关注。但其中一个难题是,在液相催化
乳化剂的性质是什么,乳化剂有几种类型?2021-06-10
食品乳化剂复配方法及乳化机理2021-11-05
市场对乳化剂的需求不断上升,食品乳化剂方面的研究已成为热点,其应用前景比较广阔,在焙烤类、饮料类、甜品类等方面都有应用,乳化剂可以与食品中的各组分相互作用,进而提高食品品质。