检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2024年第1期43卷 49-59页

作者：王棵旭张香平王红岩柏䶮王慧河南大学化学与分子科学学院河南开封475000 离子液体清洁过程北京市重点实验室中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190 惠州市绿色能源与新材料研究院广东惠州516081

电流响应催化剂是一类可在电场诱导作用下产生电流的新型催化材料,以其为介质的催化反应过程可突破热力学局限,在温和条件下即可发生,具有显著节能减碳潜力。本文综述了近年来电流响应催化剂强化合成氨、甲烷高值利用、丙烷脱氢三个典... 详细信息

电流响应催化剂是一类可在电场诱导作用下产生电流的新型催化材料,以其为介质的催化反应过程可突破热力学局限,在温和条件下即可发生,具有显著节能减碳潜力。本文综述了近年来电流响应催化剂强化合成氨、甲烷高值利用、丙烷脱氢三个典型反应的研究进展,总结了所开发系列电流响应催化剂,其中以负载型金属催化剂为主,其由载体(半导体型或钙钛矿型金属氧化物)和活性金属(单一金属或合金)组成,对比了不同催化剂的催化性能,分析了“质子跳跃”在强化上述反应过程的作用。最后,分析了电流强化技术未来发展方向及面临挑战,提出开发适于电流作用下的原位表征技术及分子模拟方法,这对从微观层面深入揭示反应机理具有重要意义,可反向指导催化剂设计,推动相关领域发展,助力化工行业低碳转型。

关键词：电流响应催化剂载体质子跳跃机制热力学

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离子液体介导的废塑料化学回收研究进展及趋势

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科学通报 2025年

作者：张振磊艾佳臻史国靖张香平中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油全国重点实验室中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室

随着塑料产量和消费量持续增加,废塑料的处理和循环利用问题愈发严重.化学回收被认为是解决这一难题的有效途径之一,离子液体作为新型溶剂和催化剂,在废塑料的化学回收中展现出巨大潜力,取得了系列进展.本文综述了离子液体介导的废塑料... 详细信息

随着塑料产量和消费量持续增加,废塑料的处理和循环利用问题愈发严重.化学回收被认为是解决这一难题的有效途径之一,离子液体作为新型溶剂和催化剂,在废塑料的化学回收中展现出巨大潜力,取得了系列进展.本文综述了离子液体介导的废塑料化学回收研究进展,重点介绍了离子液体在聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等塑料化学回收中的应用,探讨了离子液体介导的塑料化学降解过程机理,分析了存在的难题及发展趋势.

关键词：废塑料离子液体化学回收溶剂解

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离子液体的凝聚态化学研究

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化学进展 2022年第7期34卷 1509-1523页

作者：刘亚伟张晓春董坤张锁江离子液体清洁过程北京市重点实验室中国科学院绿色过程与工程重点实验室多相复杂系统国家重点实验室中国科学院过程工程研究所北京100190

离子液体是可以替代传统溶剂实现高效、低碳、清洁、循环新过程新技术的新型溶剂,在完成“双碳”目标中具有重要的应用价值。同时,离子液体是一种典型的“软凝聚态物质(软物质)”,对它的认识和应用依赖于对其内部多尺度微观结构的研究,... 详细信息

离子液体是可以替代传统溶剂实现高效、低碳、清洁、循环新过程新技术的新型溶剂,在完成“双碳”目标中具有重要的应用价值。同时,离子液体是一种典型的“软凝聚态物质(软物质)”,对它的认识和应用依赖于对其内部多尺度微观结构的研究,这需要以“凝聚态化学”的思想作为未来的研究方向,即对离子液体体系的组成、结构、性质、功能及它们之间的内在关系进行多层次的研究,进而实现对实际应用体系中传递过程和反应过程的调控。在本文中,我们以“凝聚态化学”的视角简要综述了对离子液体的研究。首先介绍了离子液体的化学结构和物理性质,指出理解离子液体性质的变化必须要研究其内部的结构。然后,我们介绍了离子液体从分子层面到纳微尺度的结构,包括离子对、氢键、氢键网络、团簇、界面结构和纳米限域结构。最后,我们对离子液体“凝聚态化学”研究的未来进行了展望。

关键词：离子液体凝聚态化学氢键团簇界面纳米限域

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电解液调控CO_(2)电催化还原性能微观机制的研究进展

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高等学校化学学报 2022年第7期43卷 113-122页

作者：彭奎霖李桂林江重阳曾少娟张香平中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 先进能源科学与技术广东省实验室惠州516007

二氧化碳(CO_(2))排放导致了严重的温室效应,但作为重要的碳资源,CO_(2)电催化还原合成化学品因反应条件温和、反应产物可调及可有效利用分布式电能等优势而备受关注.在该反应体系中,电解液作为反应介质,可提供质子和反应微环境,影响分... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))排放导致了严重的温室效应,但作为重要的碳资源,CO_(2)电催化还原合成化学品因反应条件温和、反应产物可调及可有效利用分布式电能等优势而备受关注.在该反应体系中,电解液作为反应介质,可提供质子和反应微环境,影响分子/离子传输.因此,构建新型电解液体系对于提高CO_(2)电催化还原产物的选择性和电流密度起到重要作用.本文综合评述了CO_(2)电催化还原过程中电解液的作用和研究现状,重点总结了水系电解液中阴阳离子(碱金属阳离子、卤素离子等)和离子液体电解液对CO_(2)溶解度、界面双电层结构(pH值、电场效应)和中间体稳定性等的影响机制,揭示了其调控对反应产物的选择性、电流密度等的影响规律.最后,对电解液调控CO_(2)电催化还原性能的研究进行了展望.

关键词：二氧化碳电催化还原微观作用机制水系电解液离子液体

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电催化反应电极界面纳微气泡多尺度研究进展

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中国科学：化学 2024年第6期54卷 892-902页

作者：褚俊杰王宗旭白璐刘亚伟董海峰冯佳奇张香平中国石油大学(北京) 化学工程与环境学院北京102249 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 先进能源科学与技术广东省实验室惠州516000

在电解水制氢、电催化还原CO_(2)等过程中,常伴随着电极表面纳微气泡的产生,其中气泡的成核、生长、运动等演变行为会极大影响电极表面活性位点的覆盖和释放,进而影响电化学反应效率.因此,电催化反应界面气泡的演化行为及调控机制,以及... 详细信息

在电解水制氢、电催化还原CO_(2)等过程中,常伴随着电极表面纳微气泡的产生,其中气泡的成核、生长、运动等演变行为会极大影响电极表面活性位点的覆盖和释放,进而影响电化学反应效率.因此,电催化反应界面气泡的演化行为及调控机制,以及其如何影响反应速率、反应稳定性及选择性,是当前研究的热点.本文综述了电催化反应中电极界面纳微气泡的多尺度演化过程及其与电催化性能间的构效关系的研究进展,阐述了气泡的成核、生长和脱离的演化机制;以电解水制氢和CO_(2)电催化还原反应为典型研究体系,重点论述了电极结构和电解液设计对纳微气泡演化行为和反应效率的影响规律;从实验研究和计算角度,对电催化反应中电极界面纳微气泡的重点研究工作及发展趋势进行了展望.

关键词：电极界面纳微气泡电催化气泡演化行为

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助剂铜对全氟烯烃加氢反应负载钯催化剂性能的影响

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过程工程学报 2024年第2期24卷 248-258页

作者：张俊杰蒋连焘刘敏敏孟祥磊许光文刁琰琰沈阳化工大学化工学院辽宁沈阳110142 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

氢氟烃具有环境友好、低毒、稳定性高等优良特性,在众多领域得到广泛应用,特别是在制冷行业引起了极大地重视。氢氟烃可以通过全氟烯烃加氢反应进行制备,然而,由于氟原子的电负性强,难以活化全氟烯烃中的碳碳双键,因此全氟烯烃加氢反应... 详细信息

氢氟烃具有环境友好、低毒、稳定性高等优良特性,在众多领域得到广泛应用,特别是在制冷行业引起了极大地重视。氢氟烃可以通过全氟烯烃加氢反应进行制备,然而,由于氟原子的电负性强,难以活化全氟烯烃中的碳碳双键,因此全氟烯烃加氢反应是一个具有挑战性的难题。针对全氟烯烃加氢反应,目前国际上基本使用贵金属负载钯催化剂,钯负载量较大,成本较高。本工作采用浸渍法制备了钯含量仅为0.1wt%的高活性低负载量钯催化剂,以及一系列铜为助剂的负载钯催化剂,在微型固定床连续反应器上考察了不同催化剂催化六氟丙烯二聚体加氢反应的性能。结果表明,制备的0.1wt%负载量钯催化剂也具有较好的活性,原料转化率为49.3%,目标产物选择性可达97.6%;使用10wt%Cu助剂时催化剂活性最高,原料转化率高于93.4%,目标产物选择性可达98.6%。通过XRD,H2-TPR和XAFS等技术表征分析,发现催化剂中铜主要以Cu_(2)O和Cu0形式存在,Cu_(2)O可以和Pd形成强相互作用,通过氢溢流形式极大地降低催化剂中Cu_(2)O的还原温度,从钯中溢流出的氢原子可以极大地提高六氟丙烯二聚体加氢反应活性。因此,本工作提供了一种全氟烯烃加氢反应高活性、低含量且较稳定的钯基催化剂的制备方法,为进一步设计高效催化剂提供了研究方向。

关键词：六氟丙烯二聚体十二氟己烷催化加氢反应 Pd-Cu/Al_(2)O_(3)催化剂双金属催化剂

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CO_(2)分离反应一体化复合膜材料研究进展

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中国科学：化学 2024年第11期54卷 2122-2131页

作者：邱月王艳磊王榕榕李华路建美何宏艳中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 苏州大学材料与化学化工学部苏州纳米科技协同创新中心苏州215123

近年来,化石燃料燃烧和温室气体排放引起的全球变暖问题日益受到关注,CO_(2)的捕集与转化成为全球焦点.相比传统的CO_(2)捕集分离技术,膜技术因其在分离效率和能耗方面的优势而备受瞩目.特别是,将膜技术与催化反应相结合,制备分离反应... 详细信息

近年来,化石燃料燃烧和温室气体排放引起的全球变暖问题日益受到关注,CO_(2)的捕集与转化成为全球焦点.相比传统的CO_(2)捕集分离技术,膜技术因其在分离效率和能耗方面的优势而备受瞩目.特别是,将膜技术与催化反应相结合,制备分离反应一体化复合膜材料,不仅能有效分离CO_(2),还能原位将其转化为有价值的化学品,从而实现CO_(2)高效资源化利用的目标.本综述首先介绍了CO_(2)分离膜的分离机理和膜材料;然后结合膜反应器,介绍了CO_(2)膜催化的最新研究成果和发展趋势;最后基于离子液体体系,讨论了CO_(2)分离反应一体化复合膜材料研制的挑战和展望,以期为相关领域的研究人员提供参考,推动CO_(2)减排和资源化利用技术的发展.

关键词：分离膜材料 CO_(2)催化膜反应器分离反应耦合一体化

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催化生物质高效转化过程耦合与强化

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中国科学:化学 2025年第1期55卷 107-114页

作者：唐稚阳何欣骏吴可嘉龙金星曾强何宏艳李雪辉华南理工大学化学与化工学院绿色化学产品技术广东省重点实验室广州510640 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190

生物质是自然界中唯一可再生含碳资源且年产量巨大,将其高效转化与利用,契合“双碳”目标.但生物质的化学转化存在条件苛刻、产物分布广、高值化产品选择性低等瓶颈问题.结合课题组的科研成果,本文基于生物质本征结构特征,结合高效解聚... 详细信息

生物质是自然界中唯一可再生含碳资源且年产量巨大,将其高效转化与利用,契合“双碳”目标.但生物质的化学转化存在条件苛刻、产物分布广、高值化产品选择性低等瓶颈问题.结合课题组的科研成果,本文基于生物质本征结构特征,结合高效解聚催化过程的设计,从溶解、催化、反应、产物分离等多角度出发,创新催化生物质高效定向转化过程耦合与强化技术模式,并在生物质高效转化新路径、转化过程耦合与强化作用机制等方面进行阐释;同时,对催化过程耦合多场作用改善生物质定向转化效率与拓展生物质高效利用路径进行了展望,期望为生物质高效转化领域的相关研究提供理论基础与技术支撑.

关键词：生物质木质素定向转化过程耦合过程强化

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MOF基混合基质气体分离膜界面作用调控研究进展

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过程工程学报 2023年第4期23卷 489-500页

作者：巩莉丽白菊王璨赖卫单玲珑罗双江刘植昌中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油国家重点实验室北京102249 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190

混合基质膜结合了无机填充材料和聚合物组分的双重优势,被认为是一种可同时增加渗透性和选择性的新型方法,有望解决传统聚合物膜的Trade-off效应。混合基质膜的气体分离性能主要依赖无机填充材料的分子筛分性质和高分子本身的化学结构,... 详细信息

混合基质膜结合了无机填充材料和聚合物组分的双重优势,被认为是一种可同时增加渗透性和选择性的新型方法,有望解决传统聚合物膜的Trade-off效应。混合基质膜的气体分离性能主要依赖无机填充材料的分子筛分性质和高分子本身的化学结构,因此适当选择无机填充材料对于制备高性能的混合基质膜十分重要。金属有机骨架(MOF)作为一种新型多孔填料,具有比表面积大、密度小、孔隙率高和孔尺寸可调等优点,因此在气体吸附分离和气体储存等领域应用广泛,为新型混合基质膜带来良好的发展机遇。但混合基质膜的分离性能并不是简单地两相性能相加,在大多数情况下分离性能远低于材料模拟的预测理论值,造成这种非理想性的关键因素之一是MOF晶体和聚合物之间的界面缺陷,这可能导致界面非选择性空隙的形成、聚合物硬化和孔隙堵塞等界面问题,降低膜的分离性能。因此,实现MOF-聚合物基质间的界面作用调控以改善界面相容性是充分发挥MOF基混合基质膜气体分离潜力的关键。本工作综述了MOF基混合基质膜近五年关于不同类型界面作用调控的方法及策略,及其对气体分离性能的影响。最后,总结构建的界面作用对于混合基质膜性能的正面影响并提出当中存在的问题,为混合基质膜未来的发展提供指导,并激励研究人员采取更多的策略来解决目前的挑战。

关键词：金属有机骨架混合基质膜气体分离界面作用界面相容性

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催化裂化工业再生器底部气流分布与优化

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过程工程学报 2024年第7期24卷 763-771页

作者：卢玲玲王凤王慧公茂明张香平郑州大学河南先进技术研究院河南郑州450001 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室介科学与工程全国重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100190

为了提升催化裂化再生器底部主风速度径向分布的均匀性,改善再生器中部及以上区段的气固混合状态,采用计算流体力学(CFD)的方法对某50万吨/年催化裂化再生器底部进行了单相流模拟,获得了再生器底部的主风流动状态。结果表明,现有工业再... 详细信息

为了提升催化裂化再生器底部主风速度径向分布的均匀性,改善再生器中部及以上区段的气固混合状态,采用计算流体力学(CFD)的方法对某50万吨/年催化裂化再生器底部进行了单相流模拟,获得了再生器底部的主风流动状态。结果表明,现有工业再生器底部气体分布器上方区域气相速度径向分布严重不均。在此基础上,研究了不同进风速度、倒锥结构和分布板孔径对气相速度分布均匀性的影响。发现改变主风入口处倒锥的高径比和倒锥距气体分布器的竖直距离对气体分布器出口气体速度径向分布均匀性无明显影响;增大主风分布器的限流孔孔径,分布器上方区域气相速度径向分布的均匀性得到改善,且孔径为18mm时,主风气体分布效果良好。

关键词：催化裂化再生器气体分布器倒锥流场

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