美国能源部伯克利国家实验室的研究人员第一次看到了纳米级催化剂的反应过程。这是借助利用最先进的光谱系统完成的。

昨日从华东理工大学传出消息,我国在精对苯二甲酸领域再次收获创新成果。该校与中国石化扬子石油化工有限公司共同完成的“粗对苯二甲酸加氢精制过程流程模拟与优化”项目,通过了中国石油化工股份有限公司组织的鉴定。*认为,该项成果不仅推动了PTA行业的技术进步,而且可为国家“十一五”期间重点建设的百万吨装置提供技术支撑。
据介绍,精对苯二甲酸生产工艺分为两大工序,即对二甲苯氧化工序和粗对苯二甲酸加氢精制工序。加氢精制过程在PTA生产中极为重要,它直接影响到PTA产品的质量、钯碳催化剂消耗以及能耗等指标。
为了节能降耗,提高产能,该项目应用流程模拟与优化操作技术,解决了年产72万吨PTA生产装置的操作瓶颈,实现了加氢反应过程在现有生产装备条件下的效益*对于PTA生产过程加氢精制工艺的研究,科学家们研究催化剂都是依靠观察催化剂反应前后的快照。大化。科研人员首先基于实验室反应动力学的小试研究,应用数据一致性与优化校正技术,建立了工业装置CTA加氢精制反应过程工艺机理模型,据此优化了CTA配料浓度、反应温度、氢气流量等关键性工艺操作参数,在保证产品质量的前提下,增加了产量,减少了消耗,年新增直接经济效益约1200万元。
对于PTA生产过程加氢精制工艺的研究,国内外很多PTA生产厂和技术研究部门都投入了大量人力物力,但主要是集中在改进催化剂性能,防止催化剂失活和新型催化剂研制等方面,而对工业装置CTA加氢精制反应过程的工艺机理研究却很少报道。
华东理工大学多年从事CTA加氢精制反应过程的机理研究,并具有丰富的石油化工装置流程模拟与优化操作实施的经验和成果。*认为,该项目完成的基于工艺机理模型实现粗对苯二甲酸加氢精制反应过程的流程模拟与优化技术,属国内外首创,整体技术达到国际*。该成果是华东理工大学继精对苯二甲酸智能建模控制优化技术获得2005年国家科技进步二等奖以来,取得的又一项PTA自主创新成果。

大连日报讯
昨日,记者从大连化物所获悉,该所张涛研究员领导的团队与刘景月研究员、清华大学李隽教授合作,在世界上首次制备出以氧化铁为载体的单原子铱催化剂。单原子铱催化剂中的金属含量大大降低,催化效率却得以显著提高。该研究成果发表于国际知名杂志《美国化学会志》,美国知名科技博客媒体对此进行评价为:只占总含量25%的单原子金属起到75%的催化作用,这将给传统的催化反应过程带来新认识。

迄今为止,科学家们研究催化剂都是依靠观察催化剂反应前后的快照,从来没有观察到催化剂的反应过程。这个发现将极大的提高污染控制技术及燃料电池技术。

据了解,该研究团队多年来致力于航天推进剂肼催化分解的研究。肼催化分解主要应用于航天飞行器姿态控制等领域,所用正是铱基催化剂。然而目前开发的催化剂铱负载量较高,粒子尺寸较大。因此,提高铱的原子利用率一直是催化剂制备的核心问题之一,实现单原子分散无疑能够降低金属用量,提高催化效率,节省催化剂成本。

详情见:New window into nanoscale chemistry could help improve pollution
control, fuel cell technologies

单原子催化是多相催化领域的新概念,2011年,该研究团队及合作者制备出单原子铂催化剂,发现其优异的催化性能,并首次提出
单原子催化的概念,在国际上掀起了单原子催化研究的热潮。此次的研究进展中,该团队在发现氧化铁载体稳定铂单原子的基础上,进一步将其扩展到金属铱体系,成功获得了单原子铱催化剂,并发现其可在较高温度下稳定存在。

据介绍,贵金属的资源稀缺性决定了其价格昂贵,同时贵金属独特的物理化学性质又决定了其在多种催化反应中的不可替代性,单原子催化剂的成功制备不仅在基础科学领域有助于从原子层次认识复杂的催化反应过程,而且对依赖于贵金属催化剂的领域,如燃料电池、石油化工、精细化学品生产以及汽车尾气净化等实际应用过程也具有重要意义。此外,该技术也将实现精细化学品生产的绿色催化,目前的催化技术,往往在生产某一产品时产生其他副产品,需要大量的资金进行后期分离,而且,有些副产品对环境是有严重污染的。该技术的突破有望解决这一工业难题,节省后期分离费用,使生产过程更加环保。未来,在单原子催化新概念的指导下,有望开发出一系列低成本、高性能的负载型催化剂。

相关文章