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中科院理化所高xiao可见光合成氨研究取得进展

氨是重要的无机化工产品之一，合成氨工业在国民经济中占有重要地位。液氨可直接用作化肥，农业上使用的氮肥如尿素、xiao酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都以氨为原料。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达1亿吨以上，其中约80%用于化学肥料，20%用作其它化工产品的原料。同时，所有生物体都需要氮元素来建立蛋白质、核酸和许多其他生物分子。 氮气约占地球气体的78％，水滑石价格，但不能被大多数生物直接吸收，因为N-N共价三键高的电离能导致其十分稳定。通过经典的Haber-Bosch工艺将N2固定在NH3上必须在铁基催化剂存在的条件下，在苛刻的反应条件下进行（15-25 MPa，300-550℃）。提供反应条件需消耗世界能源供应的1-2％，每年约产生2.3吨二氧化碳。目前，用于NH3合成的原料氢气主要来自***的重整，每年约消耗世界***产量的3-5％，并释放出大量的氧化碳。 鉴于化石燃料短缺和***气候变化，通过减少能源需求过程的固氮是一项具有挑战性和长期性的目标。利用太阳能光催化技术将太阳能转化为化学能，已被认为是解决未来可再生能源的***jia途径之一。 二维纳米材料因其***的层板结构，大比例暴露活性位等优势，在光电催化方面展现了***性能，引起科研人员广泛关注。层状双氢氧化物（水滑石，LDH）因其层板由多种组分构成、层板厚度可调等优势，在催化方面展现了可调控性。中国科学yuan理化技术研究所研究员张铁锐团队通过简单的共沉淀方法，制备了一系列MIIMIII-LDH（MII=Mg，Zn，Ni，Cu；MIII=Al，Cr）纳米片光催化剂。X射线吸收精细结构，低温电子顺磁共振和正电子湮灭寿命测量表明，超薄LDH纳米片由于富氧缺陷，结构形变和压缩应变，增强了对N2分子的吸附和光生电子从LDH光催化剂转移到N2，从而促进了NH3的有效合成（特别是CuCr-LDH纳米片，其在500nm处***产率仍能达到?0.10％）。研究工作显示，在常温常压和可见光或直接太阳辐射下，基于LDH将N2还原成NH3是极有潜力和希望的新途径。 研究结果发表在《***材料》上，相关研究工作得到了科技部国家重点基础研究计划、国家自然科学基jin委优xiu青年科学基jin项目、国家自然科学基jin委青年基jin项目、国家万人计划-青年拔尖人才支持计划、中科院战略性先导科技专项（B类）的支持。（来源：中科院理化技术研究所）

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水处理材料方向

重点发展高xiao、长循环寿命和选择性强的吸附和光催化材料：

（1）***吸附材料。结合我省冶金、石化、化纤及产品废水特征，研制高分子螯合剂、生物活性材料、活性炭、膨润土等吸附材料，实现难降解废水的高xiao处理及重金属废水的快速、高选择性吸附与富集。

（2）***光催化材料。针对水体中低浓度有机污染物的特点，实现光催化材料与碳材料的复合，发展新型的光催化材料，水滑石缓释剂，实现有机污染物深度高xiao处理。

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线缆阻燃材料和阻燃技术的发展

在线缆生产中大量使用着聚乙烯(PE)，其种类较多，有低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯锌、Mg(OH)：等)的年平均用量增长率将超过6%。

　　近来，新开发了利用纳米材料对聚合物进行抑烟，通过纳米微粒巨大的比表面和宏观***隧道效应来吸附***，达到消烟目的。以聚烯烃(如EVA、PE、PP)为基体聚合物，采用纳米水滑石(层柱状双羟基纳米复合金属氧化物，LDHs)和纳米Mg(OH)，为阻燃剂(其粒径≤0.1 p.m)作为抑烟剂，扬州水滑石，按电缆护套料的常规生产方法可制得抑烟型无卤阻燃电缆护套***料。

　　有实验证明，LDHs对PVC的阻燃抑烟效果也十分显著，可使PVC燃烧时的烟密度大幅度降低，其添加量仅为5%，则PVC的抑烟效率可达50%左右。

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