Nhóm xúc tác phi kim loại của Viện Công nghệ và Kỹ thuật Vật liệu Ninh Ba, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc gần đây đã công bố kết quả nghiên cứu mới nhất trên tạp chí xúc tác hàng đầu thế giới "Nature Catalysis". , có thể nói là hạnh phúc hơn bao giờ hết! Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Zhang Jian dẫn đầu đã xác minh tính khả thi của việc sử dụng chất xúc tác oxit dẫn điện tích điện để giảm nhiệt độ bắt lửa xúc tác của bồ hóng diesel.
Đốt muội than có xúc tác là công nghệ chủ đạo để giảm phát thải hạt muội diesel có hại, hiện tượng này không thể xảy ra một cách hiệu quả ở nhiệt độ khí thải <200°C trong quá trình chạy không tải thường xuyên. Mở rộng vấn đề này, nhóm của Tiến sĩ Zhang Jian đã sử dụng các ôxit dẫn điện làm chất xúc tác, chẳng hạn như ôxit thiếc antimon được hỗ trợ bằng kali và giảm nhiệt độ đánh lửa. Ở nhiệt độ <75°C, 50% bồ hóng (T50) đã được chuyển hóa. Kết quả thử nghiệm thu được Hiệu suất tốt hơn nhiều so với quá trình đốt cháy bồ hóng xúc tác nhiệt truyền thống - nói chung là T50<300oC. Sự giải phóng oxy mạng tinh thể bằng điện trong chất xúc tác là nguyên nhân gây ra sự bốc cháy nhanh chóng của bồ hóng ở nhiệt độ thấp. Ngược lại, quá trình mạ tĩnh điện ngược lại giữa chất xúc tác dẫn điện và bồ hóng có tác dụng cải thiện hạt bồ hóng xúc tác. Năng lượng tĩnh điện ngược lại giữa các hạt giúp cải thiện hiệu quả tiếp xúc của chất xúc tác với bồ hóng. Trong thời đại đẩy nhanh việc giảm phát thải khí nhà kính trên toàn cầu, điện khí hóa và nhiệt độ phản ứng thấp để nâng cao hiệu quả xúc tác của năng lượng sẽ trở thành một hướng phát triển mới.
Hình: Hiệu suất xúc tác ở các nhiệt độ phản ứng khác nhau
Tiến sĩ Zhang Jian và năng lượng đường
Ảnh: Tiến sĩ Zhang Jian
Tiến sĩ Zhang Jian tốt nghiệp Khoa Hóa học của Đại học Nankai năm 2001 với bằng cử nhân; năm 2006, ông tốt nghiệp Viện Vật lý Hóa học Đại Liên, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc với bằng Tiến sĩ; từ năm 2006 đến năm 2009, ông làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Fritz Haber thuộc Hiệp hội Max Planck ở Đức, năm 2008 với tư cách là trưởng dự án. Từ năm 2009 đến 2012, ông làm việc cho Viện Nghiên cứu Kim loại, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Phòng thí nghiệm Khoa học Vật liệu Quốc gia (Liên hợp) Thẩm Dương với tư cách là nhà nghiên cứu và trưởng nhóm nghiên cứu. Vào tháng 3 năm 2012, anh được Viện Công nghệ Năng lượng Mới, Viện Công nghệ và Kỹ thuật Vật liệu Ninh Ba, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tuyển dụng và thành lập nhóm xúc tác phi kim loại với tư cách là trưởng nhóm.
Nhóm xúc tác phi kim loại do Tiến sĩ Zhang Jian dẫn đầu đã hỗ trợ kỹ thuật rất nhiều cho công ty chúng tôi kể từ khi thành lập Tangneng và hợp tác để phát triển quy trình điều chế 10.000 tấn 5-hydroxymethylfurfural (HMF) với quyền sở hữu trí tuệ độc lập và HMF, Furan metanol, metanol tetrahydrofuran, furan diether, bis-(5 formyl furfuryl) ether và các sản phẩm khác. Trong số đó, 5-Hydroxymethylfurfural (HMF), là sản phẩm chính của chúng tôi, được khách hàng trong và ngoài nước đón nhận nồng nhiệt, đồng thời việc sản xuất các dẫn xuất nền tảng (FDCA) cũng đã bước vào một hướng phát triển mới. Với việc tiếp tục triển khai và tối ưu hóa các kết quả nghiên cứu khoa học mới của nhóm, chúng sẽ dần dần được áp dụng vào thử nghiệm sản xuất Công nghệ Tangneng trong thời gian ngắn, góp phần to lớn vào việc nâng cao hiệu quả sản xuất và lợi ích kinh tế của Công nghệ Tangneng. Trong những năm gần đây, nhà nước đã ủng hộ mạnh mẽ việc phát triển vật liệu dựa trên sinh học. Với mục tiêu "hai carbon" của vật liệu dựa trên sinh học, ưu điểm độc đáo của việc giảm phát thải carbon trong toàn bộ vòng đời đã thu hút sự chú ý mạnh mẽ. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khí thải carbon, cải thiện cung và cầu năng lượng, bảo vệ môi trường sinh thái và tăng thu nhập cho nông dân. Đây là một phần quan trọng trong sự phát triển của đất nước về ngành năng lượng mới và có không gian thị trường rộng lớn. Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) dự đoán đến năm 2030, khoảng 35% hóa chất và các sản phẩm công nghiệp khác trên thế giới sẽ được sản xuất sinh học và các vật liệu dựa trên sinh học sẽ mở ra cơ hội phát triển mang tính lịch sử.
Công ty TNHH Công nghệ Năng lượng Đường Chiết Giang quyết tâm trở thành công ty tiên phong về tiêu chuẩn ngành của vật liệu furan dựa trên sinh học mới ở Trung Quốc và lấy việc phát triển các hợp chất nền tảng hóa học có giá trị gia tăng cao làm mục tiêu và định hướng chiến lược của công ty phát triển và lấy vật liệu furan dựa trên sinh học mới làm mục tiêu và định hướng chiến lược của công ty. Dựa trên nền tảng, phấn đấu đi đầu trong việc phát triển vật liệu polyme sinh học ở nước ta.