氮杂环卡宾修饰镍铱双原子碳基催化剂的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN111841641A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010697895.4

    申请日:2020-07-20

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及气体CO2的转化利用技术,旨在提供一种氮杂环卡宾修饰镍铱双原子碳基催化剂的制备方法及应用。包括:将柠檬酸钠和柠檬酸钾热解制得多孔碳材料,与硝酸镍、硝酸铱、葡萄糖和去离子水混合超声处理后,与三聚氰胺在氮气环境下煅烧;将得到的镍铱双原子碳基材料与油酸、油胺、1,2-十六烷二醇加入1-十八烯溶液中加热反应,得到油胺修饰的镍铱双原子碳基材料;进一步与氮杂环卡宾分子反应,制得氮杂环卡宾修饰镍铱双原子碳基催化剂。本发明的催化剂具有多孔结构发达、比表面积大、吡啶氮及吡咯氮含量高、导电性强等显著优点;不仅能为CO2还原反应提供了更多电荷,而且自身疏水性抑制了析氢反应,具有较高甲醇选择性和碳原子转化效率。

    基于集热型光热化学循环材料的太阳能分级分质利用系统

    公开(公告)号:CN108954872B

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN201810789143.3

    申请日:2018-07-18

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及太阳能应用技术领域,旨在提供一种基于集热型光热化学循环材料的太阳能分级分质利用系统。包括呈中空管状结构的透明石英材质的光热化学循环反应器,其入口端与CO2和H2O混合气的供气管相接,底部平面上设置具有集热效果的TiO2基薄膜层;不锈钢材质的导热腔体呈中空的管状结构,其顶部平面与光热化学循环反应器的底部平面紧密贴合以实现热量传导;光热化学循环反应器的入口端与导热腔体的出口端位于同一侧。本发明结合太阳能光利用和热利用手段,对太阳光区分波段利用,实现太阳能的分级分质利用,相较现有技术扩大了太阳光谱能量利用范围,提高整体能量利用效率,体现能量梯级利用理念,提高能量利用品质。

    活性自由基断键降解废弃油脂促进厌氧发酵产甲烷的方法

    公开(公告)号:CN111041051A

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201911257525.2

    申请日:2019-12-10

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及生物质能利用技术,旨在提供一种活性自由基断键降解废弃油脂促进厌氧发酵产甲烷的方法。包括:将废弃油脂和氢氧化钠溶液反应,依次得到乙醇产物和乙酸钠与丁酸钠产物;取乙醇产物作为产氢发酵原料送入产氢酸化罐中,加入产氢菌群进行连续流发酵产氢气,收集产氢发酵后的尾液;将乙酸钠与丁酸钠的混合液与产氢发酵后的尾液混合后送入产甲烷发酵罐中,加入富含产甲烷菌群的厌氧消化污泥后进行连续流厌氧发酵产甲烷,并将产甲烷发酵后的尾液排入净化处理系统。本发明提出利用活性自由基促进废弃油脂断键降解,避免了油脂对于菌群包裹造成的代谢抑制;联产氢气和甲烷提高了能量转化效率,降低了菌群对油脂的利用难度实现了高效利用。

    钴镍沸石咪唑酯骨架衍生多孔碳促进生物甲烷制备的方法

    公开(公告)号:CN111041022A

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201911256961.8

    申请日:2019-12-10

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及生物质能利用技术,旨在提供一种钴镍沸石咪唑酯骨架衍生多孔碳促进生物甲烷制备的方法。包括:以氯化钴、聚乙烯吡咯烷酮和二甲基咪唑的甲醇溶液混合后剧烈搅拌,老化得到钴沸石咪唑酯骨架;洗涤、真空干燥后研磨,得到钴沸石咪唑酯骨架粉末;分散于乙醇中再加入六水合二氯化镍,搅拌形成蛋壳结构的钴镍沸石咪唑酯骨架;真空干燥后置于管式炉,氮气条件下炭化处理;得到含钴镍纳米颗粒的多孔碳微球;氢氟酸清洗、真空干燥并研磨成粉末,得到钴镍沸石咪唑酯骨架衍生多孔碳。本发明能有效提升发酵系统的生物甲烷生产性能,优化系统的电子传递性能,提高系统中电活性胞外聚合物的含量,强化电子穿梭体介导的种间电子传递。

    氮掺杂碳包覆铜镉硫化物催化剂光电还原CO2方法

    公开(公告)号:CN110629245A

    公开(公告)日:2019-12-31

    申请号:CN201910950776.2

    申请日:2019-10-08

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及CO2的转化利用技术,旨在提供一种氮掺杂碳包覆铜镉硫化物催化剂光电还原CO2方法。该方法包括:在双电槽的反应器一侧安装以氮掺杂碳包覆的铜镉硫化物催化剂制得的阴极电极,另一侧安装以NiO/Fe2O3@g-C3N4催化剂制得的阳极电极;阳极腔中加入去离子水溶液,阴极腔中加入无水二甲基甲酰胺有机溶液,将CO2通过微米曝气器导入阴极腔中进行光电还原反应;在阴极腔中,CO2经光电还原反应后生成甲醇。本发明中,光阳极催化剂NiO/Fe2O3@g-C3N4协同电阴极催化剂氮掺杂碳包覆铜镉硫化物纳米颗粒,能够高效催化还原CO2促进生成液体甲醇燃料产物。与单纯的氮掺杂碳催化剂或者铜镉硫化物纳米颗粒催化剂相比,还原CO2反应中对甲醇产物的选择性能提高60%以上。

    微藻生物质先酯交换再萃取制备生物柴油的装置

    公开(公告)号:CN105602738B

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201511025446.0

    申请日:2015-12-30

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及化工生产装置,旨在提供微藻生物质先酯交换再萃取制备生物柴油的装置。该装置包括多功能釜、溶剂储罐、溶剂冷凝器、蒸馏釜、生物柴油储罐、甲酯冷凝器、空气平衡罐、真空泵;多功能釜的顶部与溶剂冷凝器相连,溶剂冷凝器与溶剂储罐相连,溶剂储罐与空气平衡罐相连接;多功能釜的底部与蒸馏釜的顶部相连接,蒸馏釜的顶部与甲酯冷凝器相连接,甲酯冷凝器与生物柴油储罐相连,生物柴油储罐顶部与空气平衡罐连接;空气平衡罐与真空泵相连接。本发明能在不使用剧毒氯仿萃取剂的情况下高效快速地利用微藻生物质制取生物柴油,效率高,成本低,生产操作安全简便,具有非常广阔的工业应用前景。

    镍基磺化沸石有机骨架催化藻油水热制航油的方法

    公开(公告)号:CN109603908A

    公开(公告)日:2019-04-12

    申请号:CN201811535771.5

    申请日:2018-12-14

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及生物质能利用技术,旨在提供一种镍基磺化沸石有机骨架催化藻油水热制航油的方法。包括:将Co(NO3)2·6H2O甲醇溶液倒入二甲基咪唑甲醇溶液中,超声震荡反应后离心处理;将制得的沸石咪唑金属骨架磺化处理后,与Ni(NO3)2·6H2O、均苯三甲酸在120~180℃反应;滤出固体清洗、干燥;将制得的镍基磺化沸石有机骨架作为催化剂与由微藻亚临界水热提取的油脂反应,制得航油燃料。本发明的沸石咪唑骨架提供了均匀孔径,磺酸基团提供了足量用于碳碳键断裂的酸性活性位点,Ni-均苯三酸金属有机骨架结构将金属活性位点以原子形式分散在介孔结构中,避免了高温下的烧结现象。明显提高了催化剂的水热稳定性及抗中毒能力,能延长催化剂使用寿命,再生后仍然表现出高活性。

    基于透光型光热化学循环材料的太阳能分级分质利用方法

    公开(公告)号:CN108954871A

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201810759701.1

    申请日:2018-07-11

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及太阳能应用技术领域,旨在提供一种基于透光型光热化学循环材料的太阳能分级分质利用方法。是在透明石英反应器内设置TiO2基材料,在反应器与导热腔体之间设置金属陶瓷复合材料;在TiO2基材料和紫外可见光波的作用下,CO2和H2O混合气发生光热化学循环反应,生成碳氢燃料后被送至分离设备;金属陶瓷复合材料利用透过TiO2基材料的红外波段进行集热,并将热量传导至导热腔体,吸热后的导热介质被送至储罐或换热设备。本发明结合太阳能光利用和热利用技术,对全光谱太阳光进行波段划分利用;实现了太阳能分级分质利用,提高太阳能转化效率。整体技术提高能量利用效率,体现能量梯级利用理念,提高能量利用品质。

    热化学循环矿化CO2同时分解H2O制H2联产H2SO4的方法及装置

    公开(公告)号:CN108715438A

    公开(公告)日:2018-10-30

    申请号:CN201810533577.7

    申请日:2018-05-29

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及CO2减排和热化学制氢领域,旨在提供一种热化学循环矿化CO2同时分解H2O制H2联产H2SO4的方法及装置。其中,Bunsen反应装置连接液相分离装置,液相分离装置分别连接HIx浓缩装置和H2SO4浓缩装置,HIx浓缩装置分别连接Bunsen反应装置和MgI2生成反应器,MgI2生成反应器连接MgI2蒸馏装置,MgI2蒸馏装置分别连接Bunsen反应装置和MgI2水解碳酸化反应器,MgI2水解碳酸化反应器连接HI催化分解反应器,HI催化分解反应器再与Bunsen反应装置连接。本发明创新性地将CO2矿化技术与热化学硫碘开路循环分解水制氢有机结合起来,在较为温和的反应条件下矿化固定CO2,同时联产具有高附加值的H2和H2SO4;制氢循环与矿化技术的有机结合,具有更高的理论热效率;反应温度适当,易于实现规模化工业应用。

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