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2025-01-21 09:29:54低成本催化劑: 低成本催化劑是指制備成本低、原料易得且催化性能良好的一類催化劑。它們能夠在化學(xué)反應(yīng)中有效降低反應(yīng)活化能，加速反應(yīng)速率，同時(shí)保持較高的選擇性和穩(wěn)定性。這類催化劑在化工、材料合成、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，能夠顯著降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。通過優(yōu)化制備工藝和選擇適宜的原料，可以進(jìn)一步降低催化劑的成本，使其更加符合工業(yè)化生產(chǎn)的需求，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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電解水制氫可生產(chǎn)低成本催化劑有望促進(jìn)清潔能源開發(fā)

只有貴金屬銥?zāi)茉陔娊馑嵝原h(huán)境下穩(wěn)，限制了電解水技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。因此，開發(fā)廉價(jià)、高效、穩(wěn)定的電解水催化劑尤為重要。

10526
2017-04-08
水電解制氫裝置低成本催化劑清潔能源

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低成本催化劑問答

2022-12-04 11:19:01復(fù)旦張立武課題組：加速推進(jìn)環(huán)境微納塑料研究，開發(fā)低成本SERS基底 | 前沿用戶報(bào)道: 01 研究背景及成果表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）技術(shù)是一種結(jié)合拉曼散射和納米技術(shù)的超靈敏振動(dòng)光譜技術(shù)，檢測(cè)水平可低至單分子，可應(yīng)用于微納塑料的檢測(cè)研究。復(fù)旦大學(xué)張立武課題組之前的研究工作中，首次報(bào)道利用 SERS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了環(huán)境納米塑料的檢測(cè)（EST,2020, 54(24): 15594）。但是該研究中采用的商業(yè)化 Klarite 基底成本昂貴，不適宜廣泛大規(guī)模的應(yīng)用。因此復(fù)旦大學(xué)張立武教授課題組基于 V 型陽極氧化鋁模板提出了一種新型適用于環(huán)境微納塑料檢測(cè)的低成本 SERS 基底，增強(qiáng)因子最高可達(dá)20，并可快速準(zhǔn)確地檢測(cè)到1 μm 的單個(gè)微塑料顆粒。該基底具備熱點(diǎn)均一、增強(qiáng) 效果好的優(yōu)點(diǎn)，有望推廣到環(huán)境各介質(zhì)中微納塑料的檢測(cè)，為尺寸更小的納米塑料檢測(cè)分析提供了新方法。相關(guān)研究以 V-shaped substrate for surface and volume enhanced Raman spectroscopic analysis of microplastics 為題發(fā)表在 Front.Environ. Sci. Eng.。02 實(shí)驗(yàn)過程 1) 制備SERS基底在之前商業(yè)化 Klarite 基底研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，張老師課題組這次依然選用了具有相似倒錐形結(jié)構(gòu)的陽極氧化鋁（AnodizedAluminum Oxide, AAO）模板，通過磁控濺射和離子濺射兩種沉積金納米材料的方法分別制備得到了相應(yīng)的 SERS 基底。圖1（a）空白的AAO模板；（b）離子濺射后形成的基底；（c）磁控濺射后形成的基底；（d,e）微塑料小球在基底上的分布。2) 檢測(cè)微塑料標(biāo)準(zhǔn)樣品在這個(gè)環(huán)節(jié)中，張教授團(tuán)隊(duì)使用 HORIBA LabRAM XploRA 高性能全自動(dòng)拉曼光譜儀驗(yàn)證基底檢測(cè)微塑料的性能。實(shí)際結(jié)果也表明他們制備的 SERS 基底可大大增強(qiáng)微塑料的拉曼信號(hào)，增強(qiáng)因子最大可達(dá)20，可檢測(cè)到的微塑料尺寸也縮小至1 μm。這些數(shù)據(jù)充分表明了這次制備的 SERS 基底在檢測(cè)單個(gè)小尺寸微塑料顆粒方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。值得一提的是，與商業(yè)基底 Klarite 相比，這次使用的 SER 基底檢測(cè)成本也大大降低。圖2（a）微塑料在硅基底上的拉曼光譜；（b）顯微鏡下，硅基底上不同尺寸的單個(gè)微塑料小球；（c）不同尺寸的單個(gè)微塑料在離子濺射形成基底上的拉曼光譜；（d）不同尺寸的單個(gè)微塑料在磁控濺射形成基底上的拉曼光譜；（e,f）顯微鏡下，磁控濺射和離子濺射形成基底上的不同尺寸的單個(gè)微塑料小球；（g）不同尺寸微塑料小球在不同濺射方法形成基底上的增強(qiáng)因子的箱線圖。3）檢測(cè)真實(shí)環(huán)境樣品不止實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，張教授對(duì)基底在實(shí)際環(huán)境中的應(yīng)用能力也進(jìn)一步進(jìn)行了驗(yàn)證檢測(cè)。他們收集了雨水樣品，并對(duì)其進(jìn)行消解、過濾等前處理，最終將雨水樣品滴加在基底上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。張教授團(tuán)隊(duì)利用 HORIBA 光譜儀的普通拉曼成像功能、SWIFT 快速成像功能以及 ParticleFinder 顆粒分析功能，對(duì)基底上的樣品進(jìn)行分析，尋找疑似微塑料的顆粒物質(zhì)并根據(jù)成像結(jié)果快速定位，最終在雨水樣品中檢測(cè)到與標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯光譜高度匹配的微米級(jí)顆粒物質(zhì)。圖3（a）顯微鏡下在雨水樣品中找到的微塑料顆粒；（b）該微塑料顆粒的拉曼光譜，出峰位置與標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯光譜高度匹配。儀器使用評(píng)價(jià)本研究中，我們使用的是 HORIBA XploRA 高性能全自動(dòng)拉曼光譜儀。首先是利用 HORIBA 拉曼光譜儀檢測(cè)微塑料顆粒，其亞微米級(jí)的共焦成像分辨率使我們能夠清楚準(zhǔn)確地尋找到目標(biāo)顆粒物，同時(shí)全自動(dòng)化的操作也大大節(jié)省了檢測(cè)時(shí)間。其次是 HORIBA 拉曼光譜儀的 SWIFT 快速成像功能，幫助我們?cè)跈z測(cè)實(shí)際樣品時(shí)，能夠快速尋找定位疑似目標(biāo)。在檢測(cè)雨水樣品時(shí)，由于樣品中顆粒物眾多，且屬性未知，造成使用一般方法尋找顆粒物并進(jìn)行檢測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而 HORIBA 拉曼光譜儀提供的普通拉曼成像功能和 SWIFT 快速成像功能提供了很大的幫助，光譜儀的自動(dòng)化檢測(cè)操作提高了分析效率。實(shí)驗(yàn)室實(shí)拍HORIBA XploRA 高性能全自動(dòng)拉曼光譜儀課題組負(fù)責(zé)人簡介張立武，復(fù)旦大學(xué)環(huán)境系教授，博士生導(dǎo)師。主要從事大氣污染化學(xué)研究，在EES，Angew，EST等期刊發(fā)表論文100余篇，他引總計(jì)8000余次。擔(dān)任英國皇家化學(xué)會(huì)期刊《EnvironSci:Adv》副主編。入選國家級(jí)青年人才計(jì)劃，上海市“東方學(xué)者”特聘計(jì)劃，德國洪堡學(xué)者等。近年來在環(huán)境顆粒物污染物檢測(cè)及成像方面開展了持續(xù)研究，包括實(shí)現(xiàn)了單顆粒氣溶膠三維化學(xué)成分及混合狀態(tài)的受激拉曼成像（SmallMethods , 2019, 1900600），單顆粒氣溶膠的表面增強(qiáng)拉曼檢測(cè)（EST,2017, 51, 6260；AnalyticalChemistry, 2019, 91, 21: 13647），及納米塑料的表面增強(qiáng)拉曼檢測(cè)（EST,2020, 54: 15594）等。聯(lián)系作者：張立武，zhanglw@fudan.edu.cn

2021-06-24 10:37:07電解法氮?dú)獍l(fā)生器陰極催化劑: 實(shí)驗(yàn)室氣相色譜電解法氮?dú)獍l(fā)生器陰極催化劑制備材料和方法采購，

2021-01-05 15:10:52氨氮分析儀中的催化劑是什么?: 氨氮分析儀中的催化劑是什么?

2020-08-17 15:57:54TPO-研究催化劑積碳: 在烴類反應(yīng)中，烴被還原為碳單質(zhì)沉積在催化劑表面叫積炭，由于積炭，導(dǎo)致催化劑活性衰減。因此研究積炭的動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理，對(duì)于減少積炭的發(fā)生，延長催化劑壽命具有重要意義，對(duì)于減少積炭的發(fā)生，延長催化劑壽命具有重要意義。對(duì)于單晶表面積碳機(jī)理的研究，已經(jīng)提出了有關(guān)模型。但對(duì)實(shí)用催化劑來說，由于載體的作用使金屬表面結(jié)構(gòu)和積炭關(guān)系更為復(fù)雜。 TPO是研究催化劑積炭與反應(yīng)性能關(guān)聯(lián)的一種較靈敏的方法，利用不同形態(tài)碳有不同氧化程度的特性，采用程序升溫氧化法，用氧氣以一定流速通過樣品，用熱導(dǎo)池檢測(cè)器對(duì)不同碳物種氧化后生成的二氧化碳?xì)怏w譜圖進(jìn)行測(cè)量，可以對(duì)表面積碳進(jìn)行定性和定量分析。

2021-05-26 10:53:36奧林巴斯Vanta XRF分析儀是如何應(yīng)用于汽車催化劑回收行: Vanta XRF分析儀應(yīng)用于汽車催化劑回收行業(yè) 首先，我們有必要先簡要介紹一下汽車催化轉(zhuǎn)化器（Car Catalyst或Car Cat）的功能。這些轉(zhuǎn)化器的目的是減少汽車尾氣排放到大氣中的污染物。汽車催化轉(zhuǎn)化器是一個(gè)蜂窩狀圓柱體，有一層鉑（Pt）、鈀（Pd）和銠（Rh），也稱為鉑族金屬（PGMs），以不同的含量附著在其表面。汽車尾氣中未燃燒的殘留物，如一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮–H）或氮氧化物（NO）等，經(jīng)過附有鉑族金屬的蜂窩狀圓柱體，被尾氣中的氧氣氧化并被中和。近50年來，汽車催化劑已經(jīng)成為內(nèi)燃機(jī)汽車不可缺少的一部分。汽車催化劑的平均壽命取決于幾個(gè)因素，如燃料的質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)的體積，但它通?？梢跃S持100,000公里（約62,000英里）。通過對(duì)汽車催化劑的合理處理，我們可以為其中的鉑族金屬提供第二次生命。通過分類和適當(dāng)處理廢棄的催化劑，鉑族金屬可以被回收并在未來的生產(chǎn)中重復(fù)使用。目前，這些再加工鉑族金屬占催化劑總產(chǎn)量的40%左右，但仍不能滿足日益增長的市場(chǎng)需求。目前，汽車催化劑回收不僅在經(jīng)濟(jì)上有利可圖，也是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)所預(yù)測(cè)的必然。含有貴金屬供循環(huán)利用的汽車催化轉(zhuǎn)化器鉑和鈀是中和有害排放物最有效的兩種元素。雖然除了汽車制造外，鉑、鈀還被用于許多行業(yè)——比如珠寶生產(chǎn)——但如今生產(chǎn)的90%的鉑、鈀都用于汽車催化劑的生產(chǎn)。隨著新燃料標(biāo)準(zhǔn)（China VI， Tier 3， Euro 6d， Bharat 6）的采用，可以肯定地說，在未來幾年，鉑族金屬的需求將會(huì)增長。因此，汽車催化劑回收有很大的市場(chǎng)前景。另外一個(gè)重要的事實(shí)是，從環(huán)境的角度來看，回收用過的汽車催化劑比通過采礦提取鉑族金屬的危害要小得多。更不用說，鈀在一般是礦物加工廠的副產(chǎn)品，其提取效率很低。 Vanta如何協(xié)助回收汽車催化劑? 從采礦和廢料加工行業(yè)引進(jìn)的X射線熒光（XRF）測(cè)試方法已被證明可以完全勝任汽車催化劑的回收工作。如果不使用特殊設(shè)備，是不可能快速確定汽車催化劑中鉑族金屬的含量的，這為回收過程帶來麻煩。而奧林巴斯便攜式XRF分析儀Vanta可以在幾秒內(nèi)為用戶提供待回收催化劑中的鉑、銠和鈀的含量。使用Vanta分析儀，可以對(duì)汽車催化劑進(jìn)行分類，從而以較佳方式提取鉑族金屬并為回收確定一個(gè)合理的價(jià)格。Vanta分析儀可以與研磨機(jī)、攪拌機(jī)和秤等一起使用，是汽車催化劑回收必備的工具。Vanta分析儀可以分析的元素范圍是從鎂（Mg）到鈾（U）（元素周期表的順序），同時(shí)顯示多達(dá)45個(gè)元素。當(dāng)然，對(duì)于汽車催化劑回收來說，感興趣的元素種類要少得多：鉑（Pt）、鈀（Pd）、銠（Rh）、鉭（Ta）、鈰（Ce）、硒（Se）、鎢（W）、硅（Si）、鉛（Pb）、鋯（Zr）、釕（Ru）、鑭（La）、鎳（Ni）和硫（S）。所有這些元素都是優(yōu)先考慮的，并包含在Vanta為該應(yīng)用定制的Car Catalyst方法中。然而，你仍然可以分析從鎂（Mg）到鈾（U）范圍內(nèi)的其他元素。隨著汽車催化劑回收業(yè)務(wù)的持續(xù)增長，試圖以盡可能高的價(jià)格出售廢舊汽車催化劑的詐騙者數(shù)量也在增加。提高汽車催化劑價(jià)值最常見的方法是增加含鉛（Pb）的添加劑。還有更復(fù)雜的欺騙方法，比如在混合物中加入鉭（Ta）或硒（Se）來模擬XRF光譜上的鉑（Pt）峰。錯(cuò)誤也可能在沒有惡意的情況下發(fā)生——例如，帶有非專業(yè)校準(zhǔn)的pXRF很容易將柴油微粒過濾器（DPF）中的鎢（W）誤認(rèn)為鉑（Pt）——這種情況非常常見。Vanta分析儀可以幫助避免這種混淆，它獨(dú)特的校準(zhǔn)有助于防止此類欺詐或錯(cuò)誤的發(fā)生。如何從催化轉(zhuǎn)化器中制備樣品，以獲得準(zhǔn)確和有代表性的結(jié)果?汽車催化劑塊樣本以及該樣本的初步Pd含量（ppm）樣品制備是XRF分析的重要組成部分。90%的XRF誤差與樣品制備有關(guān)。在汽車催化劑回收領(lǐng)域，通常需要處理兩種類型的樣品：塊狀蜂窩狀樣品（整體或分體）和粉末樣品。蜂窩結(jié)構(gòu)表面上涂附的鉑族金屬常常不均勻（圖2），所以這樣的樣本只能提供一個(gè)初步測(cè)試結(jié)果，可以利用該結(jié)果對(duì)汽車催化劑進(jìn)行簡單分類或者識(shí)別那些鉑族金屬已經(jīng)被移除的“空汽車催化劑”，特別是當(dāng)回收小批量汽車催化劑的時(shí)候。為了對(duì)汽車催化劑進(jìn)行分類以供后續(xù)提純或大批量生產(chǎn)，需要額外的樣品制備步驟以獲得有代表性的結(jié)果。一般來說，我們建議以下方法： 1) 按類型進(jìn)行粗分類 2) 每一類分別粉碎（重要的是要使顆粒大小分布盡可能均勻） 3) 均質(zhì)化 4) 取樣（如果需要，可以使用壓機(jī)）另外，必要時(shí)也需要密切監(jiān)測(cè)濕度。超過10%的濕度波動(dòng)會(huì)極大地影響分析的準(zhǔn)確性。樣品獲得后，要做3-5次測(cè)試，然后取平均值。如果在樣品制備階段沒有發(fā)生錯(cuò)誤，則應(yīng)該有一個(gè)4ppm-31ppm左右的平均誤差。不同的Vanta型號(hào)有什么區(qū)別？奧林巴斯為汽車催化劑回收提供了多種Vanta型號(hào)。它們之間的主要區(qū)別是分析速度、靈敏度和輕元素（鎂（Mg）、鋁（Al）、硅（Si）、磷（P）和硫（S）的檢測(cè)能力。 Vanta L分析儀是一種經(jīng)濟(jì)型催化劑分類設(shè)備。該設(shè)備配備了PIN探測(cè)器，所以它無法探測(cè)到比鈦輕的元素。Vanta L分析儀的平均分析時(shí)間約為40-60秒。Vanta C和M分析儀是采用硅漂移探測(cè)器（SDD）技術(shù)的器件，能夠檢測(cè)輕元素，這將有助于確定碳化硅（SiC）的含量以及控制其含硫（S）量。在這些設(shè)備上的平均測(cè)試時(shí)間約為15-20秒，工作效率是配置PIN檢測(cè)器設(shè)備的3倍。表中Pd（單位為ppm）的結(jié)果和誤差顯示了這種差異。Vanta M分析儀5秒測(cè)試的測(cè)量結(jié)果與Vanta L分析儀60秒測(cè)試的結(jié)果接近。 Vanta L分析儀和Vanta M分析儀對(duì)Pd的檢測(cè)結(jié)果和誤差比較 Vanta有哪些特性適合汽車催化劑回收? 首先值得一提的是校準(zhǔn)的穩(wěn)定性和結(jié)果的重復(fù)性。很難相信這些結(jié)果來自便攜式XRF。此外，基于AxonZL技術(shù)，每一臺(tái)Vanta分析儀之間都能保證較高的重復(fù)性。這對(duì)市場(chǎng)的大型參與者來說尤其有利。此外，它還提供了使用“用戶因子”來調(diào)整設(shè)備以適應(yīng)不同催化劑基質(zhì)，就像你去另一個(gè)時(shí)區(qū)旅行時(shí)，只要改變時(shí)鐘就可以了。鎢靶材和銀靶材X射線管都是汽車催化劑分析的較佳選擇。因?yàn)槭褂勉櫚胁腦射線管時(shí)，光譜上會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的特征峰。另外，Vanta分析儀測(cè)量窗口的大小是很重要的。大窗口能夠分析一個(gè)大的表面積，從而提高準(zhǔn)確性。回收催化劑是一個(gè)粉塵非常大的過程，因此IP55防塵防潮是明顯有利的。Vanta系列主線的3年保修期也是一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)。Vanta工作站對(duì)于生產(chǎn)過程，客戶可以使用奧林巴斯XRF工作站（圖3），這將Vanta變成一個(gè)成熟的臺(tái)式XRF，便于固定使用。Vanta也符合工業(yè)4.0，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和并打印報(bào)告，可以將數(shù)據(jù)直接從設(shè)備發(fā)送到ERP系統(tǒng)，而無需用戶干預(yù)。此功能有助于讓工作更加可控。隨著汽車催化劑回收市場(chǎng)的快速增長，提純工廠將收緊對(duì)來料的要求。在計(jì)算來料成本時(shí)，碳化硅（SiC）和硫（S）的含量將會(huì)越來越重要。因此，帶有硅漂移探測(cè)器（SDD）和X射線粉末衍射儀（XRD）將越來越受歡迎。例如奧林巴斯Terra Ⅱ X射線衍射分析儀，不僅可以定量估計(jì)碳化硅（SiC）含量，還可以確定其特定相。在未來，隨著奧林巴斯科學(xué)云3.0（Olympus Scientific Cloud 3.0）的開放和優(yōu)化，我們能夠?yàn)槠嚧呋瘎┗厥照咛峁┑牟粌H僅是一個(gè)測(cè)量工具，更是一個(gè)基于云進(jìn)行計(jì)算和測(cè)試的生態(tài)系統(tǒng)，這對(duì)許多小型參與者來說可能是成功的關(guān)鍵。