检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2021年第7期66卷 716-727页

作者：江重阳冯佳奇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 中国科学院大学未来技术学院北京100049 中国科学院大学化学工程学院北京100049

随着工业化的迅速发展,大气中CO_(2)含量逐步增加并造成日益严重的环境问题.合理利用CO_(2)并将其转变为有用的燃料或化学品,成为国际学术界和工业界共同关注的热点.电化学还原CO_(2)因反应条件温和、反应产物可调,且利用可再生或分布... 详细信息

随着工业化的迅速发展,大气中CO_(2)含量逐步增加并造成日益严重的环境问题.合理利用CO_(2)并将其转变为有用的燃料或化学品,成为国际学术界和工业界共同关注的热点.电化学还原CO_(2)因反应条件温和、反应产物可调,且利用可再生或分布式电能,而受到研究者青睐.在CO_(2)电化学还原体系中,电解质为CO_(2)分子的传输及电化学还原提供了重要的环境,且作为导电介质,构成了闭合电路.研究表明,电解质种类、浓度和pH等均会改变电极表面反应环境的性质,影响产物的电流密度和选择性,在CO_(2)电化学还原过程中起到重要的作用.本文针对国内外CO_(2)电化学还原过程中各类电解质的研究现状及性能等进行了论述,重点总结了碱金属盐和离子液体两类电解质对电化学还原CO_(2)反应的电流密度、产物选择性和过电势等的影响,分析了CO_(2)还原生成不同产物的机理,展望了CO_(2)电化学还原电解质体系的研究和发展趋势.

关键词： CO_(2) 电化学还原碱金属盐离子液体反应机理

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基于离子凝胶电解质的TiO_(2)(B)@C/CNT//AC准固态锂离子电容器

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过程工程学报 2021年第4期21卷 479-487页

作者：李伯森张家赫杨立鹏李佳佳邢春贤张海涛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绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

以微波辅助溶剂热法制备多壁碳纳米管负载的碳包覆单斜相二氧化钛纳米复合电极,通过静电纺丝技术制备聚酰亚胺纤维膜,进而制备三元离子凝胶电解质,最后与商业活性炭组装成新型准固态锂离子电容器。结果表明,TiO_(2)(B)@C/CNT纳米复合电... 详细信息

以微波辅助溶剂热法制备多壁碳纳米管负载的碳包覆单斜相二氧化钛纳米复合电极,通过静电纺丝技术制备聚酰亚胺纤维膜,进而制备三元离子凝胶电解质,最后与商业活性炭组装成新型准固态锂离子电容器。结果表明,TiO_(2)(B)@C/CNT纳米复合电极呈现出高可逆容量(291 m Ah/g)和高电化学反应动力学特性。PI/[EMIM][BF_(4)]/Li TFSI离子凝胶电解质呈现出高离子电导率和电化学稳定性,其可将锂离子电容器的工作电压拓展至3.8 V。由于电解质中存在离子液体,器件的电化学性能呈现出明显的温度依赖性。准固态锂离子电容器在60℃时最大能量密度和最大功率密度分别为83.1 Wh/kg和18338.1 W/kg。

关键词：离子凝胶电解质静电纺丝锂离子电容器单斜相二氧化钛纳米复合电极

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离子液体基萃取体系用于卤水中锂分离的研究进展

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化工进展 2021年第6期40卷 3224-3238页

作者：白瑞兵王均凤王道广张延强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 中国科学院大学中丹学院北京100049 郑州中科新兴产业技术研究院河南郑州450000

近年来,锂电行业的迅猛发展,使锂资源,特别是卤水锂资源的开发利用受到了广泛关注。离子液体作为一种新型的绿色介质为优化升级传统溶剂萃取法卤水提锂带来了新机遇。本文首先简要回顾了离子液体基萃取体系用于卤水提锂的发展历程,重点... 详细信息

近年来,锂电行业的迅猛发展,使锂资源,特别是卤水锂资源的开发利用受到了广泛关注。离子液体作为一种新型的绿色介质为优化升级传统溶剂萃取法卤水提锂带来了新机遇。本文首先简要回顾了离子液体基萃取体系用于卤水提锂的发展历程,重点阐述了离子液体萃取分离锂的行为与性能,详细讨论了萃取机理,并简单介绍了其他基于离子液体的锂分离技术。在此基础上进一步分析了离子液体基萃取体系存在的问题,提出深入开展离子液体基萃取体系用于盐湖锂分离的机理研究并开发新型离子液体萃取剂及萃取体系,建立和优化新型萃取工艺是未来的主要发展方向。本文期望为盐湖锂资源的绿色、高效开发提供借鉴与参考。

关键词：盐湖锂分离离子液体溶剂萃取机理离子交换

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基于全球专利信息的离子液体领域发展态势分析

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过程工程学报 2021年第4期21卷 383-393页

作者：郑征何宏艳北京科技大学图书馆北京100083 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

当前世界各国对环境保护和绿色发展的重视程度日益提升,离子液体因其优良的理化性能和可设计性,在能源、材料以及环境等众多领域展现出广阔的应用前景。基于全球专利信息,对离子液体领域三类热点应用,包括CO_(2)捕集及利用、电化学储能... 详细信息

当前世界各国对环境保护和绿色发展的重视程度日益提升,离子液体因其优良的理化性能和可设计性,在能源、材料以及环境等众多领域展现出广阔的应用前景。基于全球专利信息,对离子液体领域三类热点应用,包括CO_(2)捕集及利用、电化学储能和生物质转化利用的全球专利申请趋势、申请地域、重要专利权人、重点技术等情况进行国内外的比较研究。研究结果表明,离子液体技术分类布局广泛,尤其是催化分离的相关专利充足。中国在离子液体领域的专利申请量多,但专利权人以高校或科研机构为主,专利转化应用和保护力度不足。因此建议中国离子液体领域加强科研机构与新型能源/环保科技公司合作,向动力电池、碳捕集、生物基材料、废水处理、空气净化等方面开展转化和深度应用。要点:(1)离子液体领域专利整体概况。介绍离子液体领域整体专利申请趋势、申请地域分布以及专利技术地图。(2)离子液体热点技术的专利分类分析。对三类热点技术CO_(2)捕集及利用、电化学储能和生物质转化利用的全球专利申请趋势、申请地域、重要专利权人、重点技术等情况进行国内外比较研究。(3)揭示了离子液体专利的技术特点及中国在离子液体领域的专利特点。离子液体技术分类布局广泛,尤其是催化分离的相关专利充足;中国在离子液体领域的专利申请量多,但专利权人以高校或科研机构为主,专利转化应用和保护力度不足。

关键词：离子液体专利分析发展态势

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离子液体阳离子特性对铂基氧还原电催化剂性能的影响

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过程工程学报 2023年第4期23卷 602-615页

作者：白烁王昊许光文杨冰冰康振烨崔佳瑶李晨浩陈庆军刘艳荣沈阳化工大学化学工程学院能源与产业化工研究院辽宁沈阳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北京100190 郑州新兴产业技术研究院河南郑州450001 海南大学化学工程与技术学院南海海洋资源利用国家重点实验室海南省精细化工重点实验室海南海口570228 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院赣江创新研究院江西赣州341000

离子液体(ILs)改性固体催化剂是一种构筑高效电催化界面的方法。为了研究ILs阳离子在催化剂中Pt表面对燃料电池中氧还原反应(ORR)性能的影响,本研究自主合成了两种疏水质子型ILs ([EIM][NTf_(2)],[BIM][NTf_(2)])和两种疏水非质子型ILs(... 详细信息

离子液体(ILs)改性固体催化剂是一种构筑高效电催化界面的方法。为了研究ILs阳离子在催化剂中Pt表面对燃料电池中氧还原反应(ORR)性能的影响,本研究自主合成了两种疏水质子型ILs ([EIM][NTf_(2)],[BIM][NTf_(2)])和两种疏水非质子型ILs([EMIM][NTf_(2)],[BMIM][NTf_(2)]),并对商业化Pt/C进行改性。在本研究采用的咪唑类疏水ILs中,质子型ILs改性催化剂的ORR活性均高于非质子型ILs改性催化剂,其中,由1-丁基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺改性后的催化剂([BIM][NTf_(2)]@Pt/C)活性最高。在酸性半电池中ORR半波电位高达0.913 V (***),质量活性提升至商业化Pt/C的1.73倍,比活性提升至商业化Pt/C的3倍,同时达到5000圈循环后半波电位仅下降12 mV,性能仍高于商业化Pt/C。进一步材料表征和电化学测试表明,[BIM][NTf_(2)]@Pt/C电催化活性的增强归因于该ILs可增多Pt表面参与反应活性位点、强化Pt表面质子及质量传递,并可有效抑制Pt纳米颗粒溶解,从而起到了增强ORR活性及稳定性的作用。本研究深化了对ILs@Pt界面协同电催化机理的认识,为设计下一代高效燃料电池催化剂提供了理论依据。

关键词：氧还原反应离子液体 Pt族催化剂电催化界面强化传质

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短链多硫化物在离子液体中聚集行为的分子动力学模拟

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过程工程学报 2021年第7期21卷 847-856页

作者：胡天媛王艳磊霍锋何宏艳中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家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京100049

离子液体因其优异的物化性质、能抑制多硫化物溶解等特点,近年来被广泛应用于锂硫电池电解液中。在电池充放电产物中,难溶性Li_(2)S和Li_(2)S_(2)易聚集沉积在电极表面,影响电池性能,而目前关于其团聚行为与电解液性质的微观机理研究较... 详细信息

离子液体因其优异的物化性质、能抑制多硫化物溶解等特点,近年来被广泛应用于锂硫电池电解液中。在电池充放电产物中,难溶性Li_(2)S和Li_(2)S_(2)易聚集沉积在电极表面,影响电池性能,而目前关于其团聚行为与电解液性质的微观机理研究较少。本工作利用量化计算和分子动力学模拟分析了短链Li_(2)S和Li_(2)S_(2)在离子液体中的微观结构以及形成团簇的情况。通过分析体系的微观结构发现,阳离子中主要与S作用的是侧链甲基,短链多硫化物之间Li-S作用远强于与阴离子的Li-O作用。团簇尺寸分布的结果表明,短链多硫化物在[TFSI]型离子液体中易形成多分子的大团簇,Li_(2)S_(2)体系比Li_(2)S体系中的大团簇比例更高;离子液体阴离子配位能力越强,形成大的Li_(2)S团簇比例越少,但阴离子的构型特点和作用形式也会对团簇的尺寸结构造成影响。

关键词：锂硫电池离子液体短链多硫化物团簇分子动力学模拟

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烯烃和CO_(2)直接合成环状碳酸酯的催化剂研究进展

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过程工程学报 2021年第7期21卷 762-773页

作者：胡启鲁赵国英于彩虹中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 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

利用丰富且价廉易得的烯烃和CO_(2)直接反应可提供一种经济安全环保的高附加值环状碳酸酯生产工艺,具有减少CO_(2)排放、缓解温室效应等优点。本工作以一步氧化羧化、顺序氧化羧化以及羟溴化羧化三种方法为主线,综述了近年来烯烃和CO_(2... 详细信息

利用丰富且价廉易得的烯烃和CO_(2)直接反应可提供一种经济安全环保的高附加值环状碳酸酯生产工艺,具有减少CO_(2)排放、缓解温室效应等优点。本工作以一步氧化羧化、顺序氧化羧化以及羟溴化羧化三种方法为主线,综述了近年来烯烃和CO_(2)直接制备环状碳酸酯相关催化剂的研究进展,包括用于氧化羧化反应的催化剂,主要是同时具有烯烃环氧化催化功能和CO_(2)羧化功能的多组分组合催化剂和多活性位点的单一催化剂,如金属氧化物、金属配合物、离子液体、改性分子筛、金属有机骨架化合物等;以及作用于羟溴化羧化反应的含Br-, I-阴离子的卤代试剂-无机/有机碱脱质子试剂组合催化剂。同时对未来烯烃和CO_(2)制备环状碳酸酯反应的催化剂的设计及工艺开发进行了展望。

关键词：烯烃环氧化羟溴化二氧化碳羧化环状碳酸酯

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温和条件下丙酸甲酯和甲醇一步合成甲基丙烯酸甲酯

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中国科学：化学 2021年第2期51卷 235-241页

作者：王刚李增喜李春山中国科学院大学化工学院北京101408 中国科学院过程工程研究所绿色过程工程重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190

近年来,由于煤化工行业产能过剩,煤基气相法一步合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺引起了研究者们的兴趣,但反应温度高、产物收率和选择性低、催化剂易积碳失活以及甲醛易挥发和聚合一度成为该研究领域的瓶颈问题.本文通过构建温和、高效的... 详细信息

近年来,由于煤化工行业产能过剩,煤基气相法一步合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺引起了研究者们的兴趣,但反应温度高、产物收率和选择性低、催化剂易积碳失活以及甲醛易挥发和聚合一度成为该研究领域的瓶颈问题.本文通过构建温和、高效的钴配合物催化借氢阻断体系,解决了甲醇脱氢生成甲醛、丙酸甲酯与甲醛羟醛缩合生成MMA以及氧气阻断MMA加氢相串联的难题,从而实现了以丙酸甲酯和甲醇为原料,在80℃下液相法一步合成MMA的新工艺,产物收率和选择性分别为25.7%和92.6%.通过核磁共振表征和动力学同位素效应实验验证了钴配合物催化剂活化与甲醇脱氢机理,并确定甲醇的C–H键活化与断裂为速率控制步骤,为煤基合成MMA提供了新的研究方向.

关键词：甲基丙烯酸甲酯丙酸甲酯钴配合物 C–H键活化动力学同位素效应

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煤基大宗化学品市场及产业发展趋势

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化工进展 2020年第12期39卷 5009-5020页

作者：陈嵩嵩张国帅霍锋张军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

针对国内大宗化学品的供需平衡、煤基技术现状及发展趋势进行了系统性的研究与分析。文章指出,从产量与需求数据可以看出,合成氨、尿素以及甲醛已严重过剩,亟需开拓下游产业链,增加消费需求;煤制甲醇(CTM)、甲醇制烯烃(MTO)技术的快速... 详细信息

针对国内大宗化学品的供需平衡、煤基技术现状及发展趋势进行了系统性的研究与分析。文章指出,从产量与需求数据可以看出,合成氨、尿素以及甲醛已严重过剩,亟需开拓下游产业链,增加消费需求;煤制甲醇(CTM)、甲醇制烯烃(MTO)技术的快速发展使得国内甲醇、乙烯、丙烯的对外依存度有所降低,但乙烯、丙烯产出比需及时调整优化;近年来煤制天然气、对二甲苯和乙二醇技术为国内研究热点,特别是煤基乙二醇技术的成功产业化,使得乙二醇的对外依存度由75.0%降至54.4%,但煤制聚酯级乙二醇质量仍需进一步提高;作为油气资源相对紧缺的国家,国内对天然气和对二甲苯长期依赖进口,积极开展煤制天然气和煤制对二甲苯技术的研究对我国能源及化工产业发展具有重要的战略意义。文章提出了我国新型煤化工技术应着重开展合成氨、甲醛大宗化学品下游产业链开发,解决煤制乙二醇产品质量差的问题,突破甲醇-甲苯芳构化产业化的发展思路。

关键词：碳氢化合物天然气合成气甲烷氧化

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气体分离膜技术在天然气提氦中的研究进展

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膜科学与技术 2022年第6期42卷 168-177页

作者：郑佩君谢威白菊蔡治礼王璨彭楠罗双江沈阳化工大学能源与化工技术产业研究院化学工程学院沈阳110000 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 中国科学院理化技术研究所北京100190

氦气是重要战略稀有气体资源,在国防军工、高端医疗、电子制造和大科学装置等领域都发挥着不可替代的作用.我国氦资源匮乏,绝大部分的氦气都依赖进口,现有资源品位低且提取困难,因此发展高效低成本的氦气提取技术对于保障我国氦资源安... 详细信息

氦气是重要战略稀有气体资源,在国防军工、高端医疗、电子制造和大科学装置等领域都发挥着不可替代的作用.我国氦资源匮乏,绝大部分的氦气都依赖进口,现有资源品位低且提取困难,因此发展高效低成本的氦气提取技术对于保障我国氦资源安全具有重要意义.气体分离膜技术具有能效高、投资少、运行简单等优点,被认为是实现氦气高效、低成本提取的有效途径.本文系统回顾了气体分离膜技术在天然气提氦中的研究进展,总结本课题组及同行近年来开发的高性能天然气提氦膜材料的结构和气体分离性能,考察了气体分离膜与深冷技术耦合的天然气提氦工艺,深入分析了膜材料性能、膜运行条件和耦合工艺等对天然气提氦经济性的影响规律,并对天然气提氦技术的发展趋势进行了展望.

关键词：天然气提氦膜分离气体分离膜耦合工艺

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