集成二氧化碳捕集与甲烷化转化研究进展

开发新型高效的二氧化碳捕集或利用技术对于减少化石能源利用过程的二氧化碳排放、缓解全球变暖等具有重要意义。集成二氧化碳捕集与利用技术(ICCU)因其能耗低和效率高等优势获得了广泛关注。该技术利用一种双功能材料通过集成二氧化碳吸附和原位转化两个主要过程,实现CO₂的高效转化并获得含碳燃料。本工作综述了ICCU中主要技术之一集成二氧化碳捕集与甲烷化转化。首先对实现该过程的双功能材料的组成和特性进行概述,重点从反应温度、反应时间、反应气体成分等角度探讨了影响ICCU甲烷化反应的因素,并对该技术未来的机遇和挑战进行总结和展望,以期为中国“双碳”目标下致力于二氧化碳捕集和利用的相关研究提供一定的借鉴。     

手性配体在钯催化不对称碳氢键活化反应中的应用

目前,手性配体辅助钯催化的区域和对映选择性碳氢键活化是过渡金属催化的前沿领域.在过去的十年中,它作为一种越来越重要的合成工具,用于合成含有各种不对称元素(中心手性、轴手性和平面手性)的手性分子,也是快速构建各种碳碳键和碳杂原子键的最有效方法之一.本文介绍了一些典型手性配体在钯催化不对称sp²和sp³碳氢键活化/官能团化反应中的应用,如单齿配体亚磷酰胺、手性磷酸(CPAs)和双功能氮端单保护的氨基酸(MPAAs)配体;探讨了这些手性配体辅助催化反应的创新性和特点,在理清这一研究领域发展脉络的同时,展望了未来研究工作的方向.此外,本文还介绍了这一不对称合成策略在天然产物、药物分子全合成中的应用.     

FOX-7转晶行为的太赫兹光谱及理论计算研究

1, 1 -二氨基- 2, 2 -二硝基乙烯(FOX-7)是一款新型高能钝感炸药, 为了研究温度变化对其分子结构特性的影响, 利用太赫兹时域光谱技术对持续升温(298K→393 K)过程中FOX-7 在0.2—2.5 THz 频率范围内的吸收光谱进行了在线探测, 结果发现随着样品温度的升高, FOX-7 的吸收谱带发生变化, 于384 K 时出现一个新的吸收特征峰, 且该吸收峰的峰强逐渐升高. 基于密度泛函理论(DFT), 对样品在298 K 和393 K 温度下的晶体结构进行了小于2.5 THz 范围内吸收频谱的模拟计算, 完成了对FOX-7 两种晶型实验吸收特征峰的指认. 分析表明FOX-7 的分子结构会受温度的影响而发生改变, 互为异构晶型的基团表现出的振动模式不同, 温度384 K 时FOX-7 开始发生α→β 晶型转变, 且该晶型转变过程是可逆的, 新出现的1.12 THz 特征峰在393 K 时的振动是由—NO₂ 和—NH₂ 的摆动及各自的扭动所致.     

高波数问题的超收敛性

 本文考虑求解Helmholtz方程的有限元方法的超逼近性质以及基于PPR后处理方法的超收敛性质.我们首先给出了矩形网格上的p-次元在收敛条件k（kh）^2p+1≤C₀下的有限元解和基于Lobatto点的有限元插值之间的超逼近以及重构的有限元梯度和精确解之间的超收敛分析.然后我们给出了四边形网格上的线性有限元方法的分析.这些估计都给出了与波数k和网格尺寸h的依赖关系.同时我们回顾了三角形网格上的线性有限元的超收敛结果.最后我们给出了数值实验并且结合Richardson外推进一步减少了误差.     

具有[344484]笼状结构单元的微孔磷酸镓Ga3P2O8(OH)3(H2O)的合成、晶体结构及表征

Open-framework metal phosphates have been the subject of intense research owing to their interesting structural chemistry and potential applications in catalysis and ion exchange. The gallium phosphate family has exhibits rich structural chemistry. A novel gallium phosphate Ga₃P₂O₈(OH)₃(H₂O)(GaPO-CJ36) has been prepared in a hydrothermal reaction system of GaO(OH)-H₃PO₄-Co(chxn)₃Cl₃-H₂O at 180 ℃ for 7 days. Single-crystal X-ray analysis shows that GaPO-CJ36 crystallizes in the P2₁/c space group with a=1.833 35(12) nm, b=0.503 94(3) nm, c=1.062 90(9) nm, V=0.982 01(12) nm³, and Z=4. The connection of GaO₂(OH)₃(H₂O) octahedra, PO₄ and GaO₄ tetrahedra through vertex oxygen atoms forms a three-dimensional open framework, which contains 8-ring channels along the [010] direction. Its structure is composed of interesting [3⁴4⁴8⁴] cages, which have not been found in known gallium phosphates. CSD: 416779.     

利用不对称催化的环丙烷化反应构建四氢吡咯并吲哚啉骨架

以CuOTf/Ln为催化体系,色胺衍生物与重氮乙酸乙酯于-50℃反应36 h,首次实现了吲哚2,3-位双键的不对称催化环丙烷化反应,构建了四氢吡咯并吲哚啉骨架,收率42%,50%ee,其结构经1H NMR表征.     

具有[3~4~48~4]笼状结构单元的微孔磷酸镓Ga_3P_2O_8(OH)_3(H_2O)的合成、晶体结构及表征

开放骨架结构金属磷酸盐不仅具有丰富的结构和组成多样性,而且在吸附、分离、和催化等方面具有潜在的应用前景[1￣3]。同磷酸铝一样[2,3],磷酸镓是开放骨架磷酸盐中一个重要的家族,其结构主要由交替的GaOn多面体(GaO4,GaO5及GaO6)和PO4四面体构成。目前,已有近百种磷酸镓在水热/溶剂热体系下成功的合成出来[4￣8],其中最著名的例子是具有二十员环超大孔磷酸镓Cloverite[5]。这些磷酸镓不仅具有结构上的新颖性,同时还具有丰富的组成计量比(Ga/P:1/2￣3/2)[9],它们的结构由多种次级结构单元(SBU)构成,拓扑相关性为定向设计提供了重要基…     

介绍一个综合性实验——可乐瓶材料的认知与剖析

设计了一个高分子材料与工程专业的综合性实验。利用红外光谱仪(FT-IR)、紫外可见光谱仪(UV-Vis)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)四种分析方法对生活中常见可乐瓶所用的三种材料进行了剖析。实验表明,瓶盖材料为聚乙烯(PE),瓶身材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),商标材料为聚丙烯(PP),合理地解释了不同材料分类回收的现象。该实验加深了学生对高分子材料结构与性能的认识,己多年应用于实验教学中,教学效果良好。     

高波数Helmholtz方程的超收敛分析

本文考虑求解Helmholtz方程的有限元方法的超逼近性质以及基于PPR后处理方法的超收敛性质.我们首先给出了矩形网格上的p-次元在收敛条件k(kh)~(2p+1)≤C_0下的有限元解和基于Lobatto点的有限元插值之间的超逼近以及重构的有限元梯度和精确解之间的超收敛分析.然后我们给出了四边形网格上的线性有限元方法的分析.这些估计都给出了与波数k和网格尺寸h的依赖关系.同时我们回顾了三角形网格上的线性有限元的超收敛结果.最后我们给出了数值实验并且结合Richardson外推进一步减少了误差.     

微流控液滴技术及其应用的研究进展

微液滴具有体积小、比表面积大,速度快、通量高,大小均匀、体系封闭,内部稳定等特性,在药物控释、病毒检测、颗粒材料合成、催化剂等领域中均有重要应用.微流控技术的发展为微液滴生成中实现尺寸规格、结构形貌和功能特性等的可控设计和精确操控提供了全新平台.本文概述了微流控液滴技术的基本原理、液滴生成方式及其基本操控,比较分析了微液滴的传统制备法与微流控合成法的异同,介绍了近年来微流控液滴技术在功能材料合成、生物医学和食品加工等领域中的研究新进展,探讨并展望了微流控液滴技术的潜在价值和未来发展方向.