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CO_(2)合成醇酯类化学品和高分子材料研究进展 被引量:4
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作者 白煜 梁杰 +3 位作者 王利国 曹妍 贺鹏 李会泉 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第2期117-131,共15页
我国作为煤炭大国,燃烧化石燃料产生大量CO_(2)。通过化学作用将CO_(2)转化为能源燃料、基础化学品或高分子材料,有利于实现碳氧资源综合利用。从CO_(2)直接利用和间接利用的角度出发,分别综述了CO_(2)资源化利用研究进展。直接利用方面... 我国作为煤炭大国,燃烧化石燃料产生大量CO_(2)。通过化学作用将CO_(2)转化为能源燃料、基础化学品或高分子材料,有利于实现碳氧资源综合利用。从CO_(2)直接利用和间接利用的角度出发,分别综述了CO_(2)资源化利用研究进展。直接利用方面,重点阐述了CO_(2)直接加氢合成甲醇和乙醇;同时CO_(2)可作为羰化剂合成有机碳酸酯和高分子材料,包括碳酸二乙酯、聚碳酸酯和CO_(2)基可降解聚合物。在间接利用方面,重点综述了CO_(2)经碳酸乙烯酯的酯交换反应合成碳酸二甲酯,以及碳酸乙烯酯加氢制备甲醇联产乙二醇的研究进展。CO_(2)加氢直接合成甲醇催化剂主要包括铜基催化剂、贵金属催化剂,由于贵金属的成本高,廉价的Cu基催化剂研究较为广泛。CO_(2)加氢直接合成乙醇研究较广泛的催化剂为贵金属(Rh、Pd、Ru)基催化剂体系,还需进一步研究廉价、高活性和高稳定性的催化剂。CO_(2)与乙醇直接合成碳酸二乙酯(DEC)研究较多的催化剂为铈基多相催化剂,但由于生成物中水分的影响,限制了DEC的收率。环氧化物和CO_(2)耦合反应生成DEC过程中不产生水,可以有效克服热力学的限制,因此高能化合物与CO_(2)的耦合路线是高效制备DEC的有效途径。CO_(2)与环氧化物共聚制备聚碳酸酯材料多采用稀土三元催化剂体系,环氧化物的转化率和聚碳酸酯选择性较高,目前已经实现工业应用。CO_(2)通过碳酸乙烯酯与甲醇酯交换合成DMC,多使用碱性较强的催化剂和含碱性基团的离子交换树脂。CO_(2)经碳酸乙烯酯加氢制备甲醇和乙二醇的反应中,铜基催化剂展现出优异的催化性能。CO_(2)化学转化利用是CO_(2)碳氧资源综合利用的重要途径,将有效支撑我国未来碳中和目标实现。 展开更多
关键词 CO_(2) 催化 有机酯 高分子材料
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低铱酸性氧析出电催化剂的研究进展 被引量:2
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作者 倪静 施兆平 +5 位作者 王显 王意波 吴鸿翔 刘长鹏 葛君杰 邢巍 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期35-59,共25页
开发高性能、低成本的氧析出反应(OER)电催化剂是促进质子交换膜水电解(PEMWE)制氢规模化应用的关键。迄今为止,OER催化剂的最佳选项仍为贵金属铱(Ir),但其仍存在活性不足和储量稀缺的问题,进而增加了材料成本和电力成本。因此,开发低I... 开发高性能、低成本的氧析出反应(OER)电催化剂是促进质子交换膜水电解(PEMWE)制氢规模化应用的关键。迄今为止,OER催化剂的最佳选项仍为贵金属铱(Ir),但其仍存在活性不足和储量稀缺的问题,进而增加了材料成本和电力成本。因此,开发低Ir载量、高活性和稳定性间距,且能够满足PEMWE设备中大电流密度和长期运行要求的OER催化剂是十分必要的。这些目标的实现需要深入理解酸性OER机制、明晰材料设计方法,并建立可靠的性能评估指标(特别是对耐久性的评估)。综上,本文首先系统总结了目前被广泛接受的酸性OER活性表达机制(即吸附析出机制、晶格氧氧化机制和多活性中心机制)和失活机制(即活性物种溶解、晶相和形态演化、催化剂脱落和活性位点阻塞),为催化剂的微观结构设计提供指导。其次,我们讨论了最近报道的几类低铱OER催化剂,包括多金属合金氧化物、负载型催化剂、具有特殊空间结构的催化剂和单位点催化剂,并重点描述低Ir催化剂中的性能如何得以调控以及其中潜在的构效关系。随后,我们介绍了常用的催化剂稳定性评价指标、催化剂失活表征技术以及模拟PEMWE实际操作条件的催化剂寿命测试方法,希望为催化剂筛选提供依据。最后,针对未来可用于PEMWE体系的低铱OER催化剂的探索提出了一些可行建议。 展开更多
关键词 氧析出反应 质子交换膜水电解 低铱载量 活性稳定性机制 稳定性评估指标
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