二氧化碳和胺催化合成甲酰胺反应研究

二氧化碳是碳资源利用的最终形式,也是一种绿色的碳一资源。通过催化化学的方法将二氧化碳转化为高附加值精细化学品是二氧化碳循环利用的有效途径。酰胺类化合物是一类重要的化工原料和溶剂,广泛应用于医药、农药、日用化学品及石油化工等众多领域且需求量巨大。因此,以二氧化碳为羰源,通过高效催化体系的建立实现二氧化碳与胺反应合成甲酰胺具有重要意义。本文分别从催化体系、还原剂和反应机理等角度综述了这一领域近年来的主要研究成果。其中,催化体系可分为贵金属催化剂如Ir、Pd、Pt、Ru、Rh,非贵金属催化剂如Ni、Mo、Cu、Fe、Co、Zn、Al,有机分子催化剂和无催化剂体系,常用的还原剂为H₂,硅烷和硼烷。在此基础上,对不同催化体系的典型反应机理进行了讨论。     

多相催化剂催化二氧化碳加氢合成甲醇的研究进展

近年来, 随着空气中二氧化碳含量的不断升高, 二氧化碳的催化转化在科研界和工业界受到了广泛关注. 非均相催化的二氧化碳加氢合成甲醇是实现二氧化碳资源化利用的重要手段之一, 具有良好的应用前景. 本文系统概述了非均相催化二氧化碳加氢合成甲醇反应的近期研究进展, 重点介绍了金属催化剂和金属氧化物催化剂, 对反应机理进行了阐述, 并对该领域仍待解决的问题和发展前景进行了展望.     

二氧化碳硅氢化及相关转化的均相催化体系研究进展（英文）

利用二氧化碳作为C1原料进行硅氢化转化,是可持续性催化合成的重要方法之一.该方法能够将二氧化碳转化为不同氧化水平的高值化学品,例如甲酸、甲醛、甲醇和甲烷等.此外,胺可在特定的催化体系中与二氧化碳和硅烷多组分反应,实现基于二氧化碳硅氢化的N—H键酰基化和烷基化等转化.近年来,二氧化碳硅氢化领域的相关研究取得了显著的进展.综述了近三年来应用于二氧化碳硅氢化的主要均相催化体系的研究进展,介绍和总结催化剂的设计和相关催化性能,包括贵金属催化、廉价过渡金属催化、稀土金属催化、主族金属催化和无金属催化等催化体系,并讨论和展望了目前二氧化碳硅氢化的研究现状和潜在挑战.     

二氧化碳和胺催化合成甲酰胺反应研究（英文）

二氧化碳是碳资源利用的最终形式,也是一种绿色的碳一资源。通过催化化学的方法将二氧化碳转化为高附加值精细化学品是二氧化碳循环利用的有效途径。酰胺类化合物是一类重要的化工原料和溶剂,广泛应用于医药、农药、日用化学品及石油化工等众多领域且需求量巨大。因此,以二氧化碳为羰源,通过高效催化体系的建立实现二氧化碳与胺反应合成甲酰胺具有重要意义。本文分别从催化体系、还原剂和反应机理等角度综述了这一领域近年来的主要研究成果。其中,催化体系可分为贵金属催化剂如Ir、Pd、Pt、Ru、Rh,非贵金属催化剂如Ni、Mo、Cu、Fe、Co、Zn、Al,有机分子催化剂和无催化剂体系,常用的还原剂为H2,硅烷和硼烷。在此基础上,对不同催化体系的典型反应机理进行了讨论。     

氮杂环卡宾催化二氧化碳羧化反应的研究进展

二氧化碳是一种来源丰富的可再生资源,科研工作者一直致力于开发能够高效转化二氧化碳的催化体系。氮杂环卡宾在有机化学中是一类非常重要的催化剂,利用氮杂环卡宾-过渡金属配合物催化实现二氧化碳的高效化学转化受到了人们的广泛关注。本文主要根据氮杂环卡宾-过渡金属配合物进行分类,总结归纳了近年来氮杂环卡宾-过渡金属配合物催化二氧化碳羧化反应的研究进展。     

金属有机骨架材料在二氧化碳加氢中的应用

大气中二氧化碳(CO_2)浓度的急剧增加引起了人们的关注,并提出了许多将CO_2转化为高价值化学品的策略。金属有机框架材料(MOFs)由于其独特的孔隙率、大的比表面积、丰富的孔结构、多活性中心、良好的稳定性和可回收性,可用于二氧化碳的捕获和催化转化。基于晶体多孔材料的金属有机骨架(MOF)设计和合成的各种功能纳米材料可以作为多相催化剂或载体/前体来应对这些挑战。在本文中,笔者将主要关注MOFs在催化二氧化碳加氢领域的最新研究进展,包括催化加氢制备一氧化碳、甲烷、甲酸、甲醇和烯烃,分析了基于MOFs的催化剂的合成方法和提高催化活性的原因。介绍了提高新型MOF材料的催化活性和探索新的CO_2转化可行的策略。讨论了MOF型催化剂在CO_2化学转化中的主要挑战和机遇,对本研究领域中进一步的发展进行了简要的展望。     

二氧化碳与环氧化合物直接制备聚碳酸酯

综述了近几年来发展的用于二氧化碳与环氧化合物直接催化合成聚碳酸酯的各类催化剂,并详细讨论了其催化反应机理.利用二氧化碳与环氧化合物来合成聚碳酸酯,对于高分子合成化学、碳资源利用和环境保护都具有重大意义.它是发展聚碳酸酯生产的一个具有很大潜力的方面.     

从二氧化碳制备生物降解塑料:机会与挑战

自从1969年日本的井上祥平(Shohei Inoue)教授发现二氧化碳共聚物以来,二氧化碳共聚反应经历了50年的此起彼伏的发展历程,诞生了基于非均相催化与均相催化的二氧化碳高分子化学,而近期不断涌现的基于二氧化碳共聚物的生物降解塑料产品和工业化活动,预示二氧化碳基塑料正处于大规模工业化的前夜.尽管从二氧化碳制备生物降解塑料体现了废弃资源高值化利用与环保塑料产品的双重价值,但催化剂的活性与选择性始终是制约二氧化碳基塑料大规模工业化的主要因素.为此,本文以催化剂设计为基础,从精准催化、环境友好、协同催化三个角度梳理了二氧化碳共聚反应催化剂的发展脉络,分析生物降解二氧化碳基塑料研究领域所面临的挑战和机遇,并展望了其未来发展前景.     

二氧化碳与环氧化物共聚催化剂研究进展

二氧化碳是主要的温室气体,也是最丰富的C1资源.利用二氧化碳与环氧化物共聚生成可生物降解的聚碳酸酯是目前研究的热点之一.就目前的研究情况而言,二氧化碳与环氧化物共聚反应存在的主要问题是催化效率低、催化剂成本高、反应条件苛刻、共聚物产率较低以及催化剂分离复杂等.我们分类综述了二氧化碳与环氧化物共聚的新型催化体系,并探讨了各类催化体系的优缺点,对二氧化碳的资源化利用具有重要的应用价值.     

氧化铟基纳米催化剂用于二氧化碳选择性加氢的研究进展

二氧化碳选择性加氢反应不仅能减少二氧化碳排放, 而且能够制备多种含碳产物, 可以作为生产高附加价值化学品与燃料的平台化合物. 然而, 由于二氧化碳的高化学惰性、 碳-碳偶联过程的高能垒和诸多的竞争反应, 开发高效的纳米催化剂以促进二氧化碳的活化并转化为多样性的产物显得至关重要. 最近, 基于氧化铟的纳米催化剂在催化二氧化碳加氢方面受到广泛关注, 主要由于其成本低廉, 且具有丰富的氧缺陷位点, 可有效吸附并活化二氧化碳和氢气. 为深入了解反应机理并设计更高性能的潜在纳米催化剂, 需对氧化铟基纳米催化剂在二氧化碳加氢方面的研究进展进行总结. 本综述首先总结了不同晶型的氧化铟及其与金属氧化物或金属纳米粒子形成的复合催化剂用于催化二氧化碳选择性加氢制备C1产物的性能. 随后, 探讨了氧化铟与不同类型的沸石的复合物用于催化二氧化碳加氢制备C₂₊产物的性能. 最后, 提出了目前氧化铟基纳米催化剂在催化二氧化碳选择性加氢方面存在的挑战和未来的发展方向. 希望本文能够为设计具有高活性、 高选择性和高稳定性催化二氧化碳加氢的新型氧化铟基纳米催化剂提供一些思路.