单原子合金的基本原理和催化应用（英文）

在惰性金属表面掺入原子级分散催化活性金属制备而成的单原子合金近年来引起了科研界的极大关注.单原子合金表面独特的几何和电子性质加速了反应物分子的解离并弱化了中间物种的吸附,使其在诸多催化反应中表现出高活性和高选择性.本文总结了单原子合金的结构特征和催化反应性能的最新进展.我们首先列举了一系列单原子合金的可控合成方法,并进一步总结了高端表征技术,特别是原位光谱技术用于识别单原子合金中活性金属原子的几何和电子结构的方法.然后,我们结合多种催化反应,深入探究了单原子合金的几何与电子特性与催化性能之间的构效关系.最后探讨了单原子合金当前面临的挑战和未来的前景.     

绿电制氢生产氨的新场景与实践

伴随能源革命与电氢时代的来临，氨合成的原料与技术也在不断更替。文章指出：在氢能产业重构的大背景下，由于中国的电解水制氢合成氨不易受产能、配额、原料及资源的限制，将有望成为电解水制氢及利用最大的产业链。氨合成也将从传统化石原料制氢向电解水制氢合成氨过渡。文章提出：由绿电电解水合成的氨除用于生产化肥外，有望替代重油用于船舶燃料，也可做储能调峰用于煤电厂代煤减碳生产尿素。氨合成的应用场景也将从传统化石原料合成氨尿素工厂转向光伏风电厂制氢生产氨，从而利用煤电厂烟气回收二氧化碳与氨生产可再生尿素。油气田电解水制氢生产氨，可实现地上电-氢-氨、地下油气的耦合联产。伴随光伏风电制氢与氨合成技术的变革与进展，势必将带来如氨运输、电解水副产氧消纳、氨合成副产蒸汽消纳等新挑战。     

人工智能驱动化学品创新设计的实践与展望

改进化学品研发模式，缩短化学品从发现到应用的时间是化工行业中所有科学研究者和产业人员的最终目标。本文提出：化学品设计是一个涉及多组分、多尺度和多物理场的复杂过程，现有的实验研究模式难以深入高效地揭示相关的物理化学机制；因此，需要借助多尺度计算机模拟技术，从微观分子层面的化学结构出发，耦合多种模拟方法来预测宏观产品的性能；同时，随着计算机算力的提升，将基于物化机制的多尺度计算机模拟方法与数据驱动的人工智能相结合的研发模式，具有广阔的应用前景，例如基于高精度多尺度模拟数据训练的机器学习模型能够指数级地缩短化学品结构-性质的预测。尽管如此，由于广阔的分子结构空间和复杂的分子作用力关系，新型化学品研发面临着众多独特的挑战。如何借助人工智能提高现有模拟技术的准确性与速度，更好地理解和预测材料的性质和特点，并将人工智能引入材料设计算法，以实现更高效地探索和优化复杂的化工设计参数，使其更适应实际需求，是化学品设计研究的前沿方向。本文从多尺度模拟、材料设计框架和科学计算软件开发三个方面，分析讨论了人工智能驱动化学品创新设计的发展现状，阐述了人工智能技术在实现化学品设计创新途径中所起的重要作用，并对人工...     

ZSM-5分子筛酸性能和孔结构的协同作用对C5烯烃催化裂解性能的影响

采用不同浓度碱液处理制备了具有不同酸性质的多级孔HZSM-5分子筛，并考察其酸性能与孔结构变化对催化裂化(FCC)汽油中C₅烯烃催化裂解性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、N₂吸附脱附、氨气程序升温脱附技术(NH₃-TPD)、吡啶红外(Py-IR)和扫描电镜(SEM)等表征手段研究了HZSM-5分子筛的结构、形貌、酸性质和孔道性能。研究结果表明，适宜浓度的碱液处理可以提高HZSM-5分子筛的强Br?nsted (B酸)酸量和介孔体积，显著提高C₅烯烃转化率和乙烯、丙烯的收率。当碱液浓度为0.2 mol·L^-1,HZSM-5分子筛强B酸中心和介孔体积之间的协同作用促进了C₅烯烃的高效转化，转化率为84.8%(质量分数)，乙丙烯总收率为86.0%(质量分数)，分别比未处理的HZSM-5分子筛增加4.4%和15.5%。     

食品色素的生物合成研究进展

目前天然色素越来越受到人们的关注。通过生物合成的方法生产色素,可以缩短生产周期,提高品质和产量。本文主要论述通过微生物发酵、植物组织培养和微藻类养殖等生物工程技术生产天然色素的研究进展。