双掺杂稀土钙钛矿型多孔纳米管稀燃NOx阱催化剂研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21706191
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0803.反应工程
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Lean-burn combustion can improve the fuel efficiency and reduce the emission of CO2. However, the presence of excess oxygen increases the difficulty of NOx removal in exhaust. Lean-burn NOx trap (LNT) technique is one of the most effective ways to solve the problem. Our previous research has confirmed that rare-earth perovskites (ABO3) show as good LNT activities as noble-metal catalysts. The alkali metal dopant in A site can further improve its LNT activities due to the increases of oxygen vacancies. Meanwhile, Fe dopant in B site can improve its sulfur resistance. However, the small specific surface area and structure destruction occurred during lean/rich cycles limit the application of traditional perovskite-type catalysts. .To overcome these problems, this project will synthesize double-doped rare-earth perovskite-type porous nanotubes as LNT catalysts. The porous wall of nanotubes can increase the specific surface area and the hollow structure can relieve the structure destruction from volume change. The effects of specific surface area, hollow structure, oxygen vacancies and Fe doping content on its LNT catalytic performance and sulfur tolerance will be studied with the help of characterization techniques. Finally, the structure-activity relationship of LNT catalyst is clearly revealed. The successful implementation of this project will serve theoretical basis and experimental evidences for the design and development of high-efficiency and economic LNT catalysts.
稀薄燃烧(简称稀燃)可以提高燃油效率,减少CO2的排放,但是过量的氧气增加了尾气中NOx消除难度。稀燃NOx阱(lean-burn NOx trap, LNT)技术是解决该问题的最有效途径之一。申请人前期研究表明,稀土钙钛矿(ABO3)具有可媲美贵金属催化剂的LNT活性,通过碱性金属对A位的掺杂可以增加氧空位浓度,进一步提高其催化性能;通过Fe元素对B位的掺杂可以提高其抗硫性能。但是传统钙钛矿存在比表面积较小,稀/富燃循环中结构易破坏等问题。.针对上述问题,本项目拟制备双掺杂稀土钙钛矿型多孔纳米管LNT催化剂,利用多孔管壁增加比表面积;利用中空结构克服体积变化引起的结构破坏。结合多种表征技术,详细考察比表面积,中空结构,氧空位浓度和Fe掺杂量对LNT催化及抗硫性能影响,阐明催化剂的构效关系。项目的顺利实施将为设计开发高效实用的LNT催化剂提供理论基础和实验依据。

结项摘要

发展高效的柴油车尾气净化催化剂并实现目标材料的精准合成是无机化学与环境催化化学领域的重要挑战。本项目设计合成了负载型复合金属氧化物多孔纳米片阵列,发展了一种协同调控钙钛矿氧化物中氧缺陷浓度的新方法,构建了核@壳结构Mn3O4@CaMn7O12纳米棒,通过结合多种表征手段研究了材料的尺寸、孔结构及氧空位浓度对催化剂的氧活化能力及宏观催化碳烟消除性能的影响,建立构效关系,加深对于soot催化消除机理和动力学的理解。开发出起燃温度为321oC的高效soot消除催化剂。项目负责人在本项目资助期间,入选天津市“131”创新型人才培养工程第三层次人选(2019年),天津市高校“青年后备人才培养计划”(2019年),荣获天津工业大学2019年青年教师教学竞赛(工科组)二等奖,2020年10月被聘为副教授。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Reduced Graphene Oxide/Carbon Fiber Composite Membrane for Self-floating Solar-thermal Steam Production
用于自浮式光热蒸汽生产的还原氧化石墨烯/碳纤维复合膜
  • DOI:
    10.1007/s40242-020-0195-y
  • 发表时间:
    2020-07
  • 期刊:
    Chem. Res. Chinese Universities
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    MA Aijing;CHEN Yaxi;LIU Yang;GUI Jianzhou;YU Yifu
  • 通讯作者:
    YU Yifu
MnO2-mediated synthesis of Mn3O4@CaMn7O12 core@shell nanorods for electrocatalytic oxygen reduction reaction
MnO2介导合成Mn3O4@CaMn7O12核@壳纳米棒用于电催化氧还原反应
  • DOI:
    10.1002/celc.201801636
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    ChemElectroChem
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Aijing Ma;Ailiu Chang;Jingfang Zhang;Jianzhou Gui;Dan Liu;Yifu Yu;Bin Zhang
  • 通讯作者:
    Bin Zhang
Ultrathin NiFeS Nanomeshes with Sulfur Vacancy for Electrocatalytic Hydrogen Evolution
具有硫空位的超薄 NiFeS 纳米网用于电催化析氢
  • DOI:
    10.1002/celc.202000477
  • 发表时间:
    2020-05-04
  • 期刊:
    CHEMELECTROCHEM
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Ma, Aijing;Wang, Changhong;Liu, Dan
  • 通讯作者:
    Liu, Dan
Engineering Oxygen Vacancies into LaCoO3 Perovskite for Efficient Electrocatalytic Oxygen Evolution
将氧空位引入 LaCoO3 钙钛矿中以实现高效电催化析氧
  • DOI:
    10.1021/acssuschemeng.8b05717
  • 发表时间:
    2019-02-04
  • 期刊:
    ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Lu, Yao;Ma, Aijing;Gui, Jianzhou
  • 通讯作者:
    Gui, Jianzhou

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其他文献

还原剂对La_(0.7)Sr_(0.3)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_3钙钛矿催化剂NO_x储存性能的影响
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2012
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  • 作者:
    马爱静;王绍增;邹鸿鹄;孟明;李志军;鲍骏;李新刚
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    李新刚
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  • 期刊:
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    李新刚;邹鸿鹄;董艳花;马爱静
  • 通讯作者:
    马爱静
两种驾驶员方向控制模型的比较研究
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  • 作者:
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    金智林

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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