您所在的位置: 成果库 新一代先端多孔镍催化剂

新一代先端多孔镍催化剂

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-11-15 16:26:19

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 赵国栋 | 2023-11-15 16:26:19

据QYResearch 研究报告,2023年全球催化剂市场规模为259亿美元,其中中国是全球最大的催化剂应用市场。在各类催化剂中,镍基催化剂因其价格相对低廉、活性高而被广泛应用,是最重要的金属基催化剂。相关数据显示,中国催化剂年产量超过60万吨,其中镍催化剂占比超过40%。镍基催化剂主要分为骨架型和负载型镍基催化剂,其中骨架型镍基催化剂在工业界俗称为雷尼镍催化剂,已广泛应用于医药、化工等领域。相较于负载型镍催化剂,骨架型镍催化剂可具有更高的活性,然而过高的活性也导致骨架型镍催化剂具有自燃的缺点,在一定程度上限制了其应用,若克服相关技术瓶颈,骨架型镍催化剂的应用市场将得到极大的拓展。鉴于此,项目组自主开发了新一代间隙镍催化剂,兼顾性能与安全,且具有镍利用效率高、成本低等优点,在1,4-丁二醇的合成等众多反应中表现出优异的性能,得到了企业的认可。此外针对不同的工艺及应用场景,已形成多种成熟产品(粉体、成型),拥有多项自主知识产权。

重要市场地位:根据QYResearch的研究报告,中国是全球最大的催化剂应用市场,其中镍基催化剂因其价格相对低廉、活性高而被广泛应用。在中国催化剂年产量超过60万吨的情况下,镍催化剂占比超过40%。这表明镍基催化剂在中国市场具有重要的地位和广阔的应用前景。骨架型镍基催化剂的应用:骨架型镍基催化剂被工业界俗称为雷尼镍催化剂,在医药、化工等领域得到广泛应用。与负载型镍催化剂相比,骨架型镍基催化剂具有更高的活性。然而,骨架型镍催化剂具有自燃的缺点,限制了其应用。项目组针对这一问题,自主开发了新一代间隙镍催化剂,兼顾了性能与安全性,并具有镍利用效率高、成本低等优点。优异性能和众多应用:该新一代间隙镍催化剂在1,4-丁二醇的合成等众多反应中表现出优异的性能,并得到了企业的认可。此外,针对不同的工艺和应用场景,项目组已形成多种成熟产品,包括粉末和成型产品,并拥有多项自主知识产权。高镍利用效率和低成本:该骨架型镍催化剂具有高镍利用效率和低成本的优势,能够满足镍基催化剂市场的需求,并具备利用资源和降低成本的潜力。

在新材料领域,该新一代间隙镍催化剂的应用前景也非常广阔。以下是该成果在新材料领域的一些应用前景方面:

  1. 金属有机框架材料(MOFs)合成:金属有机框架材料是一类由有机配体和金属离子通过配位键组装形成多孔结构的材料。镍催化剂在MOFs的合成中起到关键的作用。该新一代间隙镍催化剂具有高活性和选择性,可用于有效催化金属有机框架材料的合成,进而推动MOFs在气体储存、分离、催化等方面的应用。

  2. 储能材料:新型催化剂在储能领域的应用也是非常重要的。例如,镍基催化剂可以用于合成高性能的锂离子电池和超级电容器的电极材料。该新一代间隙镍催化剂具有高活性和催化效率,有望在储能材料的制备中发挥重要作用,提高电池和超级电容器的性能。

  3. 功能性材料合成:新一代间隙镍催化剂的高活性和灵活性也使其在合成功能性材料方面具有潜力。例如,该催化剂可用于合成有机光电材料、催化剂载体、纳米材料等。通过控制催化活性和反应条件,可以精确合成具有特定性能和结构的功能性材料,满足不同领域的需求。

  4. 二氧化碳转化:二氧化碳的高效转化是当前的研究热点之一。镍基催化剂在二氧化碳转化为有价值化学品的过程中具有潜力。新一代间隙镍催化剂的高催化活性可提高二氧化碳转化的效率和选择性,有望在可持续化学领域发挥重要作用。

肖子辉,副研究员研究兴趣:纳米多孔金属催化剂的设计及其在低碳转化和有机电催化合成方面的应用。承担项目与发表论文:承担国家自然科学基金青年基金项目1项,天津市自然科学基金一般项目1项,承担并完成其他省部级科技项目3项。共发表SCI论文20余篇,参加国际国内会议20余次;合作申请专利20余项,授权专利10余项。

骨架型镍基催化剂的广泛应用将为社会经济带来多重益处。其高活性将提升生产效率,降低成本,促进产业发展;在医药、化工等领域的应用将推动技术创新,提升我国产业地位;市场拓展将促使企业加大研发投入,创造就业机会,改善就业结构;在关键领域的应用还将解决社会问题,提高生活质量,推动可持续发展。

我们非常欢迎与您进行技术咨询合作,以探讨该成果的转化方向、目标和要求。以下是我们对这方面的希望和要求的阐述:

  1. 转化方向:我们希望能够与您合作,将该新一代间隙镍催化剂的研发成果转化为实际应用。我们希望通过技术咨询的合作,针对不同应用领域的需求,确定最具潜力的转化方向,并一起探讨如何将该催化剂应用于相关领域的实际生产中。

  2. 目标:我们的目标是在合作中能够顺利将该新一代间隙镍催化剂用于实际应用,并在市场上取得成功。我们希望能够通过技术咨询的合作,实现催化剂的优化和定制化,以满足不同领域的需求;同时,希望能够开展相关的性能测试和验证,并最终实现催化剂在工业化生产中的应用。

  3. 要求:为了实现成功的技术咨询合作,我们希望能够建立一个互惠互利的合作关系。在合作中,我们期望能够共享关于该催化剂的知识和技术,包括其制备方法、催化性能等方面的信息;同时,我们也希望能够获取您在相关领域的市场洞察和应用经验,以帮助我们更好地进行催化剂的转化和应用。