多孔BN选择性去除燃油中硫化合物的密度泛函理论研究

选择性去除燃油中的硫化物对环境和人类健康具有重要意义。采用基于密度泛函理论（DFT）和含色散矫正的密度泛函理论（D-DFT）的方法，研究了多孔氮化硼（p-BN）及其空位缺陷对燃油中噻吩类硫化物及非硫化物的吸附行为及吸附选择性。结果表明：B—N极性键与硫化物极性分子之间的分子间力使p-BN能选择性去除燃油中的二苯并噻吩（DBT）；引入N、B空位缺陷后，缺陷能级与S原子形成化学相互作用并伴随电荷转移，进一步增强了p-BN对硫化物的吸附。通过对N、B空位缺陷形成能的计算，预测了合成含V_N、V_B的p-BN所需的化学条件：在富硼条件下，采用B₂H₄作为B源比采用B、α-B₁₂和BH₃等更有利于V_N的形成；而在富氮环境下采用N₂H₄作为N源比采用N₂、NH₃等更有利于V_B形成。为实验上有目的地合成高效吸附脱硫材料提供理论依据。     

乙烷和二氧化碳催化转化的研究进展

CO₂与乙烷反应是实现碳减排目标、利用非常规能源的重要手段,符合国家重大需求和国际学术前沿。其中,二氧化碳通过“活性氧”机理、“晶格氧”机理以及“反应耦合”机理促进乙烷的活化。通过催化剂设计选择性地断裂C—H/C—C键,可以实现反应定向地按照两条路径进行——乙烷干重整反应（DRE）和乙烷氧化脱氢（ODH）。综述了DRE和ODH两类反应的热力学、反应物活化机制和催化剂研究进展,分析了催化剂均存在产物选择性低、易烧结、积炭问题的主要影响因素以及催化剂设计和改进策略,并对该研究未来的发展方向进行展望。     

乙烷和二氧化碳催化转化的研究进展

CO₂与乙烷反应是实现碳减排目标、利用非常规能源的重要手段,符合国家重大需求和国际学术前沿。其中,二氧化碳通过“活性氧”机理、“晶格氧”机理以及“反应耦合”机理促进乙烷的活化。通过催化剂设计选择性地断裂C—H/C—C键,可以实现反应定向地按照两条路径进行——乙烷干重整反应（DRE）和乙烷氧化脱氢（ODH）。综述了DRE和ODH两类反应的热力学、反应物活化机制和催化剂研究进展,分析了催化剂均存在产物选择性低、易烧结、积炭问题的主要影响因素以及催化剂设计和改进策略,并对该研究未来的发展方向进行展望。     

合成气经二甲醚/乙酸甲酯制无水乙醇的研究进展

乙醇是一种重要的清洁能源,可以作为燃油替代品或者含氧添加剂使用,市场潜力巨大。由合成气出发,经二甲醚羰基化合成乙酸甲酯、乙酸甲酯加氢制乙醇是近年来备受关注的乙醇合成新工艺。该工艺选择性高、反应条件温和、催化剂价廉易得,且避免了乙醇-水共沸物的产生,节省了分离的能耗,是典型的绿色化学工艺。围绕这一工艺的两步核心反应(羰基化和加氢)的研究现状进行了综述,着重介绍了催化剂开发、反应机理方面的进展。该工艺路线的研究和推广,对促进我国能源多元化、清洁化发展有重要的意义。     

碳限域铁基费托合成催化剂研究进展

利用费托合成工艺,将煤、生物质等原料气化产生的合成气转化为液体燃料或化学品,符合我国能源特点和战略需求,而高性能铁基费托合成催化剂的开发能够推动该工艺进步,载体的结构和电子环境会显著影响催化剂的性质。碳材料是铁基费托合成催化剂备受关注的一类载体。本文回顾了不同种类的碳限域载体（包括碳纳米管、介孔碳、有机物衍生、石墨烯等）在费托合成中的最新进展,并重点从几何效应和电子效应两方面阐述了碳材料对铁基费托合成催化剂的限域作用,如对气体扩散和局部浓度、铁物种还原和碳化、碳化铁的相态和晶粒尺寸的稳定性等方面的影响。今后的研究重点是解决催化剂可控制备及碳材料本身在工业操作条件下的稳定性问题,并进一步探明碳包覆结构对碳化铁物相形成和反应机理的影响机制。     

Y-β 复合分子筛的合成、表征和氧化羰基催化性能

采用预置晶种法制备了Y-β复合分子筛,并对其结构进行表征.红外、SEM、BET和XRD等表征说明其具有Y、β两种分子筛的结构特征,而并非Y、β分子筛的机械混合.对合成工艺条件进行考察发现,晶化时间、n(硅)/n(铝)和碱度影响着复合分子筛中Y、β两种分子筛的比例.考察了催化剂在乙醇氧化羰基合成碳酸二乙酯反应中的活性,结果表明,Y-β复合分子筛结合了Y、β分子筛的优点,晶化时间为180 h、n(硅)/n(铝)为36、碱度为1.8的复合分子筛催化剂转化率为1.3％,选择性为46.9％.     

氧化羰基化法合成有机碳酸酯的研究进展

对氧化羰基化法合成绿色化学品有机碳酸酯的研究概况进行了综述,着重介绍了有机碳酸酯的性质和用途、催化剂的开发、反应机理和工艺过程的研究进展。在现有的非光气法合成有机碳酸酯的工艺路线中,氧化羰基化法生产相对安全、原子经济性高、副产物为水,符合绿色化学的原则,具有很好的发展前景。开发设计高效、稳定的催化剂,进一步加强对该工艺多方位的研究,具有非常重要的科学和现实意义,对我国大力发展煤化工和一碳化工将起到推动作用。