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木质素类生物质催化热解制备精细化学品研究进展 被引量:10
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作者 陈宇 纪红兵 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期626-638,共13页
能源和环境是当今世界的两大挑战,将生物质转化为燃料和化学品是应对该挑战的低碳方案。其中,催化热解木质素获得燃料和化学品是低碳方案的重要部分。本文以能源和环境问题为出发点,阐述了木质素催化热解制备燃料和化学品的可行性和必要... 能源和环境是当今世界的两大挑战,将生物质转化为燃料和化学品是应对该挑战的低碳方案。其中,催化热解木质素获得燃料和化学品是低碳方案的重要部分。本文以能源和环境问题为出发点,阐述了木质素催化热解制备燃料和化学品的可行性和必要性,并对催化裂解行为、催化裂解过程和催化产物等方面的国内外研究现状进行了系统介绍。文章首先对木质素的结构和转化过程进行了概述;然后从催化热解行为、催化热解产物以及催化剂的研究现状等方面进行了系统阐述,并对现有的催化木质素热解过程的机理研究进行了讨论。通过对木质素催化热解制备燃料和化学品的发展前景、技术瓶颈以及逻辑方面进行评估表明,木质素转化为燃料和化学品过程中提高产品的产率和能量效率是今后的总体目标,而原料供给和生产、催化剂开发、产品分离纯化、反应机理和动力学以及计算模拟等方面将是深入研究木质素高效利用的重要研究内容。 展开更多
关键词 木质素 生物质 精细化学品 催化裂解 多级孔分子筛
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一维有序聚苯胺纳米阵列在超级电容器中的研究进展 被引量:1
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作者 田杜 刘奔 +5 位作者 李奇 王朋 钟敏 胡成龙 陈韶云 纪红兵 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期3330-3345,共16页
从聚苯胺(polyaniline,PANI)的结构特征和导电机理出发,详细叙述了一维有序PANI纳米阵列的优点及各种制备方法,指出了PANI纳米阵列作为超级电容器电极材料的优势。根据电极材料分类,重点综述了PANI阵列结构基与导电高分子材料、碳材料... 从聚苯胺(polyaniline,PANI)的结构特征和导电机理出发,详细叙述了一维有序PANI纳米阵列的优点及各种制备方法,指出了PANI纳米阵列作为超级电容器电极材料的优势。根据电极材料分类,重点综述了PANI阵列结构基与导电高分子材料、碳材料、金属氧化物复合作为超级电容器电极材料的应用情况;讨论了这些电极材料的结构特点、制备方法、提高电化学储能性的机理及上述研究中存在的问题;最后根据存在的问题,提出进一步优化PANI阵列结构基电极材料电化学性能的制备方法与策略,并对未来PANI阵列结构基电极材料在超级电容器的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 聚苯胺 碳材料 金属氧化物 纳米阵列 超级电容器
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多孔有机聚合物催化二氧化碳合成环状碳酸酯研究进展 被引量:4
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作者 陈亚举 任清刚 +1 位作者 周贤太 纪红兵 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3564-3583,共20页
二氧化碳(CO_(2))捕集、利用和储存(CCUS)在全球能源结构转型中是一种极具潜力的策略,能够实现能源供给、基础原料产出以及限制气候变化。多孔有机聚合物(POPs)具有高CO_(2)吸附容量和吸附选择性、突出的结构特性以及优异的化学可调控性... 二氧化碳(CO_(2))捕集、利用和储存(CCUS)在全球能源结构转型中是一种极具潜力的策略,能够实现能源供给、基础原料产出以及限制气候变化。多孔有机聚合物(POPs)具有高CO_(2)吸附容量和吸附选择性、突出的结构特性以及优异的化学可调控性,其作为极具潜力的材料广泛应用于催化CO_(2)参与的有机反应中。其中,CO_(2)与环氧化物环加成生成环状碳酸酯的反应具有100%的原子经济性,且其产物也极具工业价值。本文基于CO_(2)环加成反应催化机制,从催化剂的合成方法、结构性质与组成特性角度出发,综述了POPs在CO_(2)/环氧化物环加成反应的研究进展,包括金属配合物类、氢键供体类、离子液体类、金属配合物/离子液体和氢键供体/离子液体等有机多孔聚合物体系。通过阐述POPs在催化CO_(2)制备高附加值环状碳酸酯反应中的研究现状和发展趋势,为POPs的开发与应用以及CO_(2)综合利用的工业化探索提供具有建设性的指导意见。 展开更多
关键词 二氧化碳 环状碳酸酯 多孔有机聚合物 多相催化 离子液体 金属配合物
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微流控技术在纳微胶囊合成中的应用研究进展 被引量:3
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作者 纪红兵 黄丽云 《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第5期20-29,共10页
纳微胶囊在生物、医药、食品、化妆品等领域得到了广泛的应用.相比于传统的制备方法,微流控技术能够产生单分散的单重和多重乳滴,并对这些乳滴的尺寸和结构进行精确控制,是合成尺寸均一、结构可控以及释放可控的纳微胶囊的理想方法.文... 纳微胶囊在生物、医药、食品、化妆品等领域得到了广泛的应用.相比于传统的制备方法,微流控技术能够产生单分散的单重和多重乳滴,并对这些乳滴的尺寸和结构进行精确控制,是合成尺寸均一、结构可控以及释放可控的纳微胶囊的理想方法.文章首先介绍了微流控芯片的结构类型,如同轴聚焦、流动聚焦、T型、Y型及其组合型等;然后总结了微流控可控制备单一乳滴、双重乳滴以及多重乳滴模板与乳滴的固化方法,最后着重介绍了微流控制备的纳微胶囊在可控释放方面的应用,其中分为持续释放(受粒径、表面形貌和形状等控制)和刺激响应释放(受外界环境刺激,如pH、温度、光和离子等控制) 2部分,并进行了综述. 展开更多
关键词 纳微胶囊 微流控 单一乳滴 多重乳滴 可控释放
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5-羟甲基糠醛及糖类定向转化制备2,5-呋喃二甲酸的研究进展 被引量:3
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作者 马浩 邝栋铃 +3 位作者 陈利利 滕俊江 李凝 纪红兵 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期282-293,共12页
2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是重要的生物质基平台化学品,具有与重要化工原料对苯二甲酸(PTA)相同的官能团和相似的芳香性,完全可以代替PTA制备绿色环保且可再生的高性能聚合物产品。生物质基5-羟甲基糠醛(HMF)是制备FDCA的最佳原料。该文综... 2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是重要的生物质基平台化学品,具有与重要化工原料对苯二甲酸(PTA)相同的官能团和相似的芳香性,完全可以代替PTA制备绿色环保且可再生的高性能聚合物产品。生物质基5-羟甲基糠醛(HMF)是制备FDCA的最佳原料。该文综述了近十年来HMF定向氧化制备FDCA的方法,如"直接氧化法"、"贵金属催化氧化法"、"非贵金属催化氧化法"、"电催化氧化法"以及"生物酶催化氧化法"等,并对糖类原料直接制备FDCA的催化反应体系和经济可行性进行总结,重点综述了氧化过程中催化剂的开发和应用,同时对未来催化剂体系的设计提出几点建议。 展开更多
关键词 2 5-呋喃二甲酸 5-羟甲基糠醛 催化氧化 生物质 对苯二甲酸
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金属基离子液体催化生物质转化研究进展 被引量:3
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作者 马浩 蔡滔 +4 位作者 黄正宇 陈利利 乔艳辉 滕俊江 纪红兵 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期800-812,共13页
生物质是自然界中含量丰富且唯一可再生的有机碳资源,可以经过化学反应转化为高附加值碳基化学品和燃料,被认为是传统化石资源的理想替代品。催化材料的设计开发是生物质资源开发和利用的关键所在,离子液体因其独特的可设计性,在生物质... 生物质是自然界中含量丰富且唯一可再生的有机碳资源,可以经过化学反应转化为高附加值碳基化学品和燃料,被认为是传统化石资源的理想替代品。催化材料的设计开发是生物质资源开发和利用的关键所在,离子液体因其独特的可设计性,在生物质资源利用过程中得到广泛应用。鉴于金属活性中心的催化活性以及离子液体的可设计性,将金属活性中心引入离子液体中制备金属基离子液体催化剂在生物质领域受到广泛关注,并取得一定进展。基于上述背景,本文综述了近年来金属基离子液体催化剂在生物质催化转化过程中的研究进展,重点介绍金属氯化物型、多金属氧酸盐型金属基离子液体在生物质基碳水化合物、木质素催化转化制备平台化学品,以及油脂催化(转)酯化制备生物柴油方面的研究进展;同时还综述了金属螯合物型金属基离子液体以及离子液体金属盐在生物质催化转化方面的研究工作。此外,对金属基离子液体在生物质资源方面的应用进行了总结和展望,并对金属基离子液体催化剂的设计提出建议,以期有助于生物质资源的开发和利用。 展开更多
关键词 金属基离子液体 生物质 催化转化 高值化利用 平台化学品
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拉曼Mapping成像研究聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共混体系的相态结构
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作者 陈韶云 田杜 +3 位作者 李奇 钟敏 胡成龙 纪红兵 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3900-3908,共9页
利用拉曼光谱成像技术研究了聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)共混薄膜体系及其增容体系(增容剂为PS-b-PMMA嵌段共聚物)的相态结构及化学成分分布。实验结果表明,拉曼Mapping成像技术不仅可以得到PS/PMMA共混体系化学成分的精确分布... 利用拉曼光谱成像技术研究了聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)共混薄膜体系及其增容体系(增容剂为PS-b-PMMA嵌段共聚物)的相态结构及化学成分分布。实验结果表明,拉曼Mapping成像技术不仅可以得到PS/PMMA共混体系化学成分的精确分布图,同时也可以获取共混体系中分散相、界面相和连续相的分子指纹光谱。研究发现,共混体系中分散相和连续相组分分布与体系的组成紧密相关,当PS/PMMA质量比30/70时,分散相为PS,连续相为PMMA;当PS/PMMA质量比为50/50时,分散相为PS,但PS分子链仍存在于PMMA连续相中;当PS/PMMA质量比为70/30时,分散相为PMMA,连续相为PS。当增容剂PS-b-PMMA加入到PS/PMMA共混体系中后,分散相粒径减小、分布更加均匀、共混体系相容性指数(Nc)增大,说明PS/PMMA共混体系由完全不相容体系趋向变成半相容性体系,这是因为增容剂能增加PS和PMMA之间的相互作用,降低了体系的相分离程度,改善了共混体系的相容性。 展开更多
关键词 拉曼光谱 光谱成像 聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 聚合物共混
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金属卟啉/碳纳米管仿生催化剂的制备及其在Baeyer-Villiger氧化反应中的催化机理 被引量:1
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作者 陈韶云 周贤太 纪红兵 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1332-1340,共9页
利用金属卟啉环(TPP)上π电子与多壁碳纳米管(MWCNTs)上π电子之间的π-π堆积效应,成功制备了4种金属卟啉/多壁碳纳米管催化剂(FeTPPCl-π-π-c-MWCNTs、FeTPPCl-π-π-MWCNTs、SnTPP-π-π-cMWCNTs和SnTPP-π-π-MWCNTs)。实验表明,... 利用金属卟啉环(TPP)上π电子与多壁碳纳米管(MWCNTs)上π电子之间的π-π堆积效应,成功制备了4种金属卟啉/多壁碳纳米管催化剂(FeTPPCl-π-π-c-MWCNTs、FeTPPCl-π-π-MWCNTs、SnTPP-π-π-cMWCNTs和SnTPP-π-π-MWCNTs)。实验表明,所制备产物可用于酮类化合物Baeyer-Villiger(B-V)氧化反应的仿生催化剂。当反应温度为50℃,1,2-二氯乙烷为溶剂,FeTPPCl-π-π-c-MWCNTs为催化剂,环己酮的转化率达到96%,ε-己内酯的收率为96%。另外,所制备的催化剂对于其他酮类化合物的B-V氧化也表现出良好的催化活性。进一步通过原位电子顺磁共振波谱和原位紫外光谱研究了环己酮的B-V氧化的反应历程,发现金属卟啉/碳纳米管仿生催化剂能同时提高自由基和金属卟啉高价活性物种的稳定性,这有利于增强金属卟啉仿生催化酮类化合物的活性。 展开更多
关键词 金属卟啉 多壁碳纳米管 B-V化学反应 催化剂 活化(作用)
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纳米六方氮化硼负载离子液体润滑添加剂的摩擦学特性 被引量:5
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作者 何忠义 贾广跃 +3 位作者 张萌萌 晏金灿 熊丽萍 纪红兵 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期4303-4313,共11页
制备了超声剥离的六方氮化硼负载油酸咪唑离子液体(OL-IL/h-BN)润滑添加剂,利用SEM、TEM、FTIR、TG及XRD等对其结构和形貌进行了表征。利用Zeta电位测试方法表征了其在聚乙二醇400中的分散性能,结果发现分散稳定性得到大幅提升。利用四... 制备了超声剥离的六方氮化硼负载油酸咪唑离子液体(OL-IL/h-BN)润滑添加剂,利用SEM、TEM、FTIR、TG及XRD等对其结构和形貌进行了表征。利用Zeta电位测试方法表征了其在聚乙二醇400中的分散性能,结果发现分散稳定性得到大幅提升。利用四球摩擦磨损试验机测试了摩擦学性能,结果显示减摩抗磨性能都优于h-BN。利用SEM和XPS对其磨斑表面形貌和成分进行了分析,XPS分析结果显示表面膜中含有化学吸附膜以及Fe2O3和B2O3等化学反应膜,这些膜的形成对减摩抗磨性能起到至关重要的作用。 展开更多
关键词 离子液体 六方氮化硼 润滑添加剂 吸附 抗磨减摩 分散
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离子液体功能化salen Mn催化苯乙烯与CO_(2)一锅合成碳酸苯乙烯酯 被引量:3
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作者 胡炜杰 陈亚举 +3 位作者 梁中秀 任清刚 周贤太 纪红兵 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期632-639,共8页
合成了咪唑离子液体功能化salen Mn配合物(IL-salen Mn),并作为催化剂应用于苯乙烯与CO_(2)一锅合成碳酸苯乙烯酯反应中。以尿素过氧化氢(UHP)为氧化剂、吡啶氮氧化物(PyNO)为助剂,催化苯乙烯高效制备环氧苯乙烷,继而催化环氧苯乙烷与CO... 合成了咪唑离子液体功能化salen Mn配合物(IL-salen Mn),并作为催化剂应用于苯乙烯与CO_(2)一锅合成碳酸苯乙烯酯反应中。以尿素过氧化氢(UHP)为氧化剂、吡啶氮氧化物(PyNO)为助剂,催化苯乙烯高效制备环氧苯乙烷,继而催化环氧苯乙烷与CO_(2)发生环加成反应合成碳酸苯乙烯酯。考察了催化剂种类和用量、助剂用量、氧化剂种类和用量、反应时间、反应温度及CO_(2)压力对上述反应的影响。结果表明,当催化剂IL-salen Mn用量为苯乙烯物质的量的8%、n(苯乙烯)∶n(UHP)∶n(PyNO)=1.0∶3.0∶0.2、环氧化反应温度和时间分别为30℃和5 h、环加成反应温度和时间分别为80℃和12 h、CO2压力为1.0 MPa时,苯乙烯的转化率为90%,碳酸苯乙烯酯收率达到32%。结合前期研究与反应时间动力学结果,推测了该一锅反应的可能机理。 展开更多
关键词 CO_(2) 催化 环氧化 环状碳酸酯 离子液体 salen Mn配合物 精细化工中间体
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钴卟啉-四丁基溴化铵串联催化苯乙烯在氧气和二氧化碳中合成碳酸苯乙烯酯 被引量:1
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作者 陈亚举 梁中秀 +1 位作者 周贤太 纪红兵 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期4981-4989,共9页
通过仿生催化,将苯乙烯、氧气(O2)和二氧化碳(CO2)直接合成环状碳酸酯在现代化学中极具学术研究意义和工业应用价值。采用钴卟啉-四丁基溴化铵为双组分催化剂,以2-氧代环戊烷羧酸甲酯为助剂,在O2和CO2条件下,直接将苯乙烯转化为碳酸苯... 通过仿生催化,将苯乙烯、氧气(O2)和二氧化碳(CO2)直接合成环状碳酸酯在现代化学中极具学术研究意义和工业应用价值。采用钴卟啉-四丁基溴化铵为双组分催化剂,以2-氧代环戊烷羧酸甲酯为助剂,在O2和CO2条件下,直接将苯乙烯转化为碳酸苯乙烯酯。系统考察了催化剂用量等因素对催化性能的影响。在最佳反应条件下,苯乙烯的转化率高达99%,环状碳酸酯的收率可达35%。利用在线紫外与在线红外探讨了该串联反应可能的机理。结果表明,钴中心与2-氧代环戊烷羧酸甲酯的环内氧原子配位后活化氧气形成过氧活性物种,进而形成高价钴-氧中间体,其通过传递氧原子给苯乙烯而生成环氧苯乙烷。而后,环氧苯乙烷在四丁基溴化铵的催化作用下开环,并通过CO2插入反应和分子内闭环反应最终生成环状碳酸酯。 展开更多
关键词 金属卟啉 氧化 氧气 二氧化碳 仿生催化 环状碳酸酯
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