元素百科为您介绍三维石墨烯铂催化剂用于燃料电池研究获进展。近期，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所应用等离子体研究室王奇课题组在甲醇氧化反应方面取得进展，相关内容发表在《应用表面科学》（AppliedSurfaceScience）上。 直接甲醇燃料电池(DirectMethanolFuelCell,DMFC)的工作原理是在氧化还原反应过程中，阳极的甲醇在催化剂的作用下失去电子，通过外电路到阴极，同时氢离子（酸性电解液）通过电解质膜从阳极转移到阴极，然后阴极的氧气被催化还原得到电子从而形成电流回路，提供电能。其中催化剂对阳极的甲醇氧化反应至关重要，近年来相关研究越来越深入，主要从提高贵金属催化剂的利用率、修饰载体和制备合金催化剂以提高抗中毒能力等方面入手。铂(Pt)作为性能优异的贵金属催化剂一直受到研究者们的关注，其中负载铂纳米颗粒的载体往往对最终的催化性能有较大的影响。氧化石墨烯常常被用于贵金属的载体，然而直接用氧化石墨烯做载体，电化学性能测试并不能达到理想效果。研究人员将氧化石墨烯(GO)与碳纳米管(CNTs)自组装后形成一种三维结构，然后负载铂，并通过氢等离子放电可以得到具有较大比表面积的铂基三维石墨烯-碳纳米管催化剂(Pt/GNTs)，具有优异的甲醇氧化催化性能。该技术路线综合GO与CNTs各自的优点通过自组装的方式形成三维复合结构，增大了比表面积，更有利于铂纳米颗粒的分布。随后，科研人员在实验中制备了一系列不同GO与CNTs质量比(GO:CNTs=0:1,1:6,1:4,1:2,1:1,2:1,4:1,6:1和1:0)的催化剂，结果发现GO:CNTs=1:2时对甲醇的催化性能最好，电流密度高达691.1mA/mg，这个数值较商用铂碳催化剂性能提升了87.7%，并优于大部分已报道的其他催化剂，经过3600s的CA测试之后仍然保持较高的电流密度。该结果与载体的结构性能有很大关系，详细分析见原文。该研究对制备高效的甲醇氧化反应催化剂有重要意义，对三维石墨烯载体的制备也提供了一种崭新的思路。

元素百科为您介绍氯碱发力供给侧改革，谋绿色创新发展。氯碱行业是国民经济的重要基础产业和配套产业，2017年氯碱行业遇到了多年未遇的好年景，烧碱和聚氯乙烯产量同比增长都在5%以上，主营收入同步增长，效益大幅提升。尤其是全行业效益，在2012~2015连续4年亏损的情况下，2017年利润总额是2016年的2.5倍。 今年一季度，氯碱行业产品产量和价格总体较好，烧碱产量859万吨，同比增长0.3%，其中离子膜碱增长2.3%;聚氯乙烯产量473.8万吨，增长4.2%;3月份片碱均价为4880元/吨，同比上涨47.4%;液碱均价1060元/吨，上涨11.6%;聚氯乙烯均价6750元/吨，同比下降7.5%。总体来看，行业形势还是向好的。那么，氯碱行业的高质量发展应重点关注哪些方面呢?一是供给侧结构性改革。与石化全行业一样，氯碱行业发展不平衡不充分的矛盾，主要体现在结构性矛盾突出。比如，产能过剩的问题始终存在，氯碱行业连续3年的去产能效果显著，但是从产能利用率看产能过剩仍然存在，去年行业的产能利用率82%，而聚氯乙烯只有74.4%。更令人担心的是，去年行业效益大幅提升、价格持续在高位，致使扩建和新建项目的冲动又有所抬头。再比如，氯、碱平衡的矛盾始终存在，近两年呈日益严峻的趋势。此外，聚氯乙烯产品链的结构性矛盾始终存在，去年聚氯乙烯产量1790万吨，同比增长5.9%;出口110万吨，减少6%;进口100万吨，增长15.6%。出口110万吨、创汇9.9亿美元，进口100万吨、用汇10.5亿美元，出口均价900美元/吨，进口均价1053美元/吨，以人民币计则每吨相差上千元。这都再次证明，氯碱行业供给侧结构性改革还应当持续发力。二是绿色发展。绿色发展是“五大新发展理念”之一，也是石化产业“十三五”两大发展战略之一。石化联合会为此提出了《石化产业绿色发展行动计划》并研究制定了“六大专项行动方案”。此外，国家发改委和工信部还发布了《关于石化产业绿色发展指导意见》。这些都对氯碱行业的绿色发展和可持续发展提出了新的更高要求。氯碱行业绿色发展有废水、废固、废气的挑战，而最大的挑战是节能减排，最严峻的挑战是氯乙烯单体合成的汞催化剂问题。节能减排一直受到氯碱行业的高度重视，在这方面不断取得可喜进步。而汞污染是氯碱行业一直在努力解决、又尚未解决的问题，决定着聚氯乙烯行业的生死存亡。所以，绿色发展对氯碱行业至关重要。三是创新发展。创新列“五大新发展理念”之首，也是石化产业“十三五”两大发展战略之一，创新是加快发展方式转变、推动绿色发展、实现做强做优的关键要素。氯碱行业在创新发展方面有过程优化、智慧工厂、产品高端化差异化以及“三废”综合治理和循环利用等内容，但最重要的是电解槽用离子膜的国产化，最急迫的是氯乙烯单体合成用无汞催化剂。电解槽用离子膜很早就组织了国家科技攻关，但始终没有实现国产化。令人欣慰的是，东岳集团在这一领域已取得突破性进展，下一步在不断提升膜的稳定性与性能水平的同时，应加大工业化应用推广。在氯乙烯单体合成无汞工艺的创新研发方面，德州实华已取得重大突破，但这一工艺在电石法聚氯乙烯的全面推广有其局限性。无汞催化剂现在已经成为全球氯碱产业关注的热点问题，国内外很多单位都在研发，关键是经济性和工业化应用要过关。

元素百科为您介绍聚烯烃加大创新力度，打造产业集群。聚烯烃因良好的机械强度、电绝缘性等特点，可广泛应用于包装、电子、电气、汽车、机械、农业等领域，是国民经济各行业不可或缺的重要材料，尤其是随着新型催化剂、聚合新工艺以及通用材料的高性能化，聚烯烃材料的应用领域更加广泛。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯是聚烯烃中主要的三大通用材料。 我国一直非常重视聚烯烃生产及其新技术、新产品的开发，但是国产聚烯烃材料始终不能满足国内市场的需求，尤其是一些高端配套市场和功能材料领域，国产聚烯烃更是一大短板。2017年，我国消费聚乙烯2627万吨，同比增长9.5%;其中进口1179万吨，增长18.6%。消费聚丙烯2188万吨，增长4.8%;其中进口318万吨，增长5.3%。在聚乙烯细分市场，消费低密度聚乙烯535万吨，增长10.2%;其中进口237万吨，增长15.7%。消费高密度聚乙烯1055万吨，增长13%;其中进口639万吨，增长21.2%。消费线型低密度聚乙烯866万吨，增长4.7%;其中进口303万吨，增长15.8%。以上产品中，对外依存度最高的是高密度聚乙烯，超过59%;聚乙烯、聚丙烯的合计逆差高达173亿美元。另外，乙烯、丙烯、聚氯乙烯等的进口也呈快速增长。要扭转聚烯烃行业当前不利局面、走向高质量发展之路，应在转型创新和集群布局上做出大力探索。不加大创新力度，“低端拥挤，高端缺乏”的状况就难以改变。创新方面第一个需要关注的是适用于现有装置改造提升的新技术。我们在KBR访问时了解到，与现有蒸汽裂解装置结合的选择性裂解新技术，可以提高乙烯的收率;与现有催化裂解装置和现有FCC装置结合的新技术，可以实现原料多元化，并提高丙烯收率。第二个需要关注的是烯烃原料的轻质化。烯烃原料轻质化是当今石化产业的发展方向，其工艺简单、成本优势明显，尤其是随着美国页岩气革命和页岩油气的大量生产，近几年丙烷脱氢制丙烯和乙烷裂解制乙烯产能迅速增长。我国乙烷裂解制乙烯去年开始快速升温，现在正在建设的是新浦化学在泰兴的120万吨/年装置，媒体报道拟建设的装置另有7套。当前，我国从美国进口乙烷的量还不大，后期不论是建设乙烷裂解装置还是丙烷脱氢装置，都要认真论证其原料足量稳定供应的风险。第三个需要关注的就是烯烃新工艺，譬如埃克森美孚的世界首套原油直接制乙烯装置，据说已经在新加坡进行运行优化，目前不对外技术许可。另据媒体报道，沙特阿美和沙比克也研发成功原油直接制乙烯技术，拟建设100万吨/年工业化装置。另一项新技术就是甲烷制烯烃，中科院大连化物所、上海高研院都在研发，大连化物所这一项目还与中石化和沙比克签署了战略合作协议。此外，美国Siluria的氧化偶联工艺也已取得阶段性成果。当然，中国聚烯烃产业的发展，还要重点关注茂金属聚合新工艺和聚烯烃弹性体等高端化产品，避免产品同质化和低水平重复建设。在产业布局上，国内聚烯烃产业要着力打造杭州湾产业集群，建设中国版墨西哥湾聚烯烃产业带。浙江舟山绿色石化基地的发展潜力巨大，随着4000万吨/年炼化一体化项目的稳步推进和陆续投产，连同镇海、大榭岛，在宁波地区将形成国内原油一次加工能力规模最大的炼化一体化基地，尤其是按照“多化少油”的产业链布局，大量的烯烃、芳烃将为下游有机化学品、化工新材料等产业奠定坚实的原料基础。我们对舟山绿色石化基地将成为中国石化强国的重要一极充满信心，也希望舟山基地突出集群化发展，近与镇海、大榭岛，远与金山、上海化工区，再远甚至北与连云港，南与大亚湾、茂名、湛江等大型石化基地进行通盘规划与布局，既要协同化、又要差异化，瞄准国际水平，把握高端定位，打造产业集群，到2035年前后将杭州湾区域打造成中国版的墨西哥湾聚烯烃产业带，值得期待。