合成高密度烃类燃料研究进展

本文对合成高密度烃类燃料的进展进行了总结,分别对多环烃类燃料、高张力笼状烃类燃料和添加纳米级微粒的燃料进行了评述.以烃类物质为原料,通过聚合、加氢、异构等工艺合成的多环高密度燃料拥有较高的能量密度和较佳的稳定性能,是目前高密度燃 料的发展重点.高张力笼状烃类燃料和添加纳米级微粒的燃料拥有更大的密度(一般大于1g/ cm3)和燃烧热值,是极具发展前景的新一代燃料。     

由生物质合成高密度喷气燃料

高密度喷气燃料是为先进航空航天飞行器而合成的燃料,以生物质基原料制备高密度喷气燃料符合国家可持续发展战略并可拓展燃料来源。本文综述了近年来由生物质基原料制备高密度喷气燃料的研究进展,燃料种类包括链烷烃、带支链的单环烷烃以及多环烷烃,燃料合成原料包括环酮（醇）、呋喃醛（醇）、芳香族含氧化合物（苯酚、苯甲醚、愈创木酚）、蒎烯等生物质及其平台化合物。发动机的推进性能高度依赖于所用燃料的性能,其中,最重要的性能是密度和低温性能。本文总结了典型燃料的性能以讨论分子结构的影响,增加燃料分子中环的个数会增加燃料密度但是也会导致低温性能不期望的变化,引入支链可改善低温性能。同时讨论了烷基化、缩合、加成、加氢脱氧等燃料合成反应涉及的催化剂、反应机理及其调控等关键因素,最后对由生物质基原料合成高密度喷气燃料的发展趋势进行了展望。本文将有助于探索及发展高密度燃料合成的方法及工艺。     

4-二甲氨基吡啶促进的一锅法合成高选择性螺环丙烷吡唑啉酮衍生物（英文）

发展了一种4-二甲氨基吡啶(DMAP)促进的高立体选择性合成多取代螺环丙烷吡唑啉酮的方法.该反应以吡唑啉酮、芳醛和溴乙酸酯为原料, DMAP作为碱,经三组分一锅反应,合成一系列收率高且非对映选择性好的目标化合物.该反应具有操作简单、产率高以及非对映选择性好等优点.该合成方法对于螺环丙烷的研究具有重要的价值.     

推-拉电子体系环丙烷的不对称合成及其对映选择性开环/环化反应研究进展

含有推-拉电子(DA)体系的张力环化合物,例如DA环丙烷,是非常有用的合成砌块,被应用于天然产物全合成以及合成具有生物活性的分子的研究中。 近年来,本课题组利用手性铜、镍等配合物为催化剂,一方面发展了一系列高效合成手性DA环丙烷的新方法;另一方面陆续实现了仲胺、醇、硝酮、氮杂亚胺叶立德、烯醇硅醚、吲哚等多种亲核试剂与DA环丙烷的高对映选择性开环/环化反应。 本文结合我们课题组工作综述了DA环丙烷化合物的不对称合成、开环/环化反应以及动力学拆分方面的主要研究进展并进行了展望。     

天然产物中环丙烷官能团的构筑策略

环丙烷天然产物一般具有良好的生物活性,并且有着开发成先导药物的潜力.天然产物中环丙烷官能团环张力的存在使其化学合成和生物合成都富有极大的挑战性,但是由于这类化合物的重要性,环丙烷官能团的构筑无论是在化学合成还是在生物合成领域都取得了重要的进展.简要归纳和总结了化学合成和生物合成构筑环丙烷的策略.化学合成策略包括(i)卡宾的参与、(ii)分子内SN2反应和(iii)环异构化等.生物合成策略包括(i)碳正离子的参与、(ii)碳负离子的参与和(iii)碳自由基的参与.化学合成和生物合成是相互促进的,化学合成的策略可以指导科学家设计新的生化反应,而新的生化反应的发现也能启迪合成化学家设计新的合成路线.     

四甲基乙烯环丙烷化反应的催化研究

烯烃和重氮乙酸酯(RDA)在光照、加热或催化剂作用下反应生成的环丙烷羧酸酯是合成拟除虫菊酯的重要中间体。铜、铑等金属的化合物作为催化剂在这类反应中得到了广泛应用。对RDA和四甲基乙烯TME的环丙烷化反应,曾以CuSO_4、Cu(acac)_2、     

Ni-Al双金属催化的环丙基酰胺和炔烃的对映选择性环加成反应

正过渡金属催化的环丙烷和炔烃的环加成反应是构建五元环结构的最为重要的合成方法之一.然而,长期以来此类反应大多数局限于活泼环丙烷衍生物,包括高度张力的环丙烷(像亚烷基环丙烷、环丙烯等),或者活化的环丙烷(像二羧基取代的环丙烷、烯基环丙烷以及环丙基酮和亚胺等).对于价廉易得且易于转化的单羧基取代环丙烷,反应活性较低,一直难以参与反应.南开大学化学学院叶萌春课题组使用二级磷氧配体辅助的双金属协同催化方式实现     

烯丙型膦叶立德与卟啉铁卡宾反应: 催化的高效、高选择性的分子间卡宾对烯烃C—H键形式插入反应

叶立德作为带有特殊离去基团的碳负离子(亲核试剂)被广泛应用于有机合成研究. 传统的叶立德参与的反应主要有叶立德同亲电的羰基化合物、亚胺以及烯烃的反应, 分别生成烯烃和环氧化合物、氮杂环丙烷化合物以及环丙烷化合物. 亲电的金属卡宾作为一类重要的亲电试剂, 其同叶立德的反应研究报道则很少. 最近, 中国科学院上海有机化学研究所唐勇等发现, 酯基稳定的卟啉铁卡宾可以高效、高选择性地插入到烯丙型膦叶立德的C—H键中. 机理研究表明, 反应经历环丙烷化-开环重排反应的串联过程. 在此基础上, 高立体选择性地实现了1,1,4-三取代共轭丁二烯衍生物的合成, 反应具有很好普适性. 该发现提供了叶立德与金属卡宾(亲电试剂)反应的一种新模式.     

有机胂化合物的研究(ⅩⅤ)——溴化(4-乙氧羰基苯基)甲基三苯鉮的合成及其与α,β-不饱和酮的相转移反应

黄耀曾等曾报道了环丙烷衍生物的合成方法,但在碱存在下用季鉮盐直接与α,β-不饱和酮进行相转移反应合成环丙烷衍生物的方法尚未见报道。我们用常法制得溴化(p-乙氧羰基苯基)亚甲基三苯基鉮(1),进而与系列α,β-不饱和酮(2_(a-f))在二氯甲烷和50％氢氧化钠液相体系中于室温反应得到相应的环丙烷衍生物(3_(a-f)),为合成这类化合物提供了一条简便     

ZSM-5分子筛催化JP-10裂解的研究

考察了ZSM-5分子筛催化高密度碳氢燃料JP-10的裂解情况. 在500～650 ℃温度范围内, 与热裂解相比, 分子筛催化可显著提高裂解转化率, 主要产物有甲烷、乙烷、乙烯、丙烷和丙烯, 以及苯和苯的同系物等. 在较高温度时, 由于氢转移反应, 产物中出现了茚、萘等低氢碳比化合物, 会影响燃料的燃烧性能, 应用时需要根据性能要求在高裂解转化率与低芳烃收率之间进行权衡. 通过裂解产物分析, 结合量子化学计算, 探讨了JP-10催化裂解的可能历程, 并对实验结果进行了解释.     

燃料电池技术的发展与我国应有的对策

本文介绍了几种主要类型燃料电池的最新进展，基于世界发展趋势和我国具体情况，作者在碱性燃料电池，磷酸型燃料电池，溶融碳酸盐电池和聚合物电解质燃料电池方面提出了相应对策。以促进我国燃料电池的研究与开发。     

纳米金属燃料

应用纳米技术制备的纳米金属燃料已应用到社会生活和高科技领域。本文简单介绍它的热力学、制备方法和在各种领域中的应用。     

Recovery of diesel fuel from soil by supercritical fluid extraction–gas chromatography

An analytical method based on CO₂ supercritical fluid extraction (SFE) followed by gas chromatography (GC) was evaluated, compared to Soxhlet extraction, and found to determine accurately and precisely diesel fuel contamination of standard soil samples at a total petroleum hydrocarbon level of 100 μg/g in soil. While both extraction methods have the same 3% relative repeatability standard deviation for determination of total hydrocarbon contamination at this level, SFE requires much less time, uses less organic solvent and provides better recovery of the more volatile n-C₁₀ to n-C₁₂ hydrocarbons.     

便携式200W至500W质子交换膜燃料电池电源系统研制

本文详细介绍了便携式质子交换膜燃料电池电源系统 4个组成部分的研制 :1 )燃料电池堆 ;2 )空气供应 ;3 )氢源 ;4 )散热与控制并与其他储能化学电源的性能特点作了比较 .实验表明 ,本电源系统性能优异 ,稳定可靠     

钙钛矿材料在固体氧化物燃料电池燃料重整中的应用

固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell,SOFC）是通过电化学反应将化石燃料（煤、石油和天然气等）、生物质燃料或其它碳氢燃料中的化学能直接转换为电能的发电装置,能量转换效率更高、污染更低,被公认为21世纪高效绿色能源技术. 但直接以碳氢化合物为燃料时,镍基阳极中容易产生积碳,从而失去电化学催化活性. 在阳极外侧进行一次燃料的预重整是一种行之有效的解决办法,其中高效稳定的重整催化剂至关重要. 本文将结合本课题组的研究进展对钙钛矿催化剂在燃料重整中的应用进行概述,并提出自己相应的观点和展望.     

燃油燃料含硫化合物形态分布剖析技术研究进展

介绍了目前用于燃油、燃料(如汽油、柴油、煤油、喷气燃料)的硫化物形态分布剖析的多种分析技术,包括电化学方法和气相色谱与多种选择性检测器联用的方法(如GC - FPD、GC - AED、GC - SCD、GC - MS等),并对各种分析技术的研究现状进行了概述.     

Hydrometallurgical Reprocessing of BREST-OD-300 Mixed Uranium-plutonium Nuclear Fuel

The duration of external fuel cycle of BREST-OD-300 reactor with mixed U-Pu nitride fuel (MNIT) including hydrometallurgical reprocessing should not exceed 3 years. An average burnup of the fuel should be 6% of heavy metal (HM) with the potential increase up to 10% HM. Therefore, the technology should provide the reprocessing of spent nuclear fuel (SNF) after less than 2 years cooling time and with fissile materials (FM) content of 10 – 15%. Pellets technology has been chosen for the MNIT fuel production. That means necessity to receive the recycled actinides oxides of high purification coefficient (∼ 10⁶). Currently on a laboratory scale, the following process stages have been tested on the real products: actinide oxides production and rare-earth and trans-plutonium elements separation. Moreover, on a pilot scale the process of high level radioactive waste (HLW) and intermediate level radioactive waste (ILW) concentration by evaporation has been tested, as well as the Am-Cm separation. In 2015, the design of the MNIT SNF reprocessing facility has been started, placed at the JSC Siberian Chemical Plant site as a part of the pilot demonstration power complex (PDPC) with BREST-OD-300 reactor. MNIT SNF reprocessing plant (RP) should be put in operation after 2020.     

质子交换膜燃料电池及电池组模型分析

本文对现有质子交换膜燃料电池以及电池组模型进行比较分析,认为数学模型的建立,可以增加对燃料电池及电池组内部的传递现象和反应机理的认识,同时可以预测电池以及电池组的性能,并且对优化电池结构参数具有指导意义.模型分析包括了现阶段质子交换膜燃料电池单电池模型和电池组模型的基本类别,它们是单电池CFD数值模拟模型、单电池以及电池组性能模拟模型、燃料电池组气体分配模型、系统模型和非稳态模型.比较了几种模型的建模方式及不同模型的应用范围和各自的优缺点.     

基于PtIr/C阳极催化剂的直接氨燃料电池性能研究

氨(NH₃)是一种无碳氢载体, 比氢更易储运, 且体积能量密度更高, 因此直接氨燃料电池(DAFC)的研究具有重要的理论意义和实际价值. 本工作研究PtIr/C阳极催化剂在不同工作温度下电催化活性及其对DAFC性能的影响, 并探究了所用阴离子交换膜的渗氨量与DAFC性能的相关性. 结果表明, 从25~80 ℃, 基于PtIr/C阳极催化剂的DAFC在80 ℃下获得最优性能, 其开路电压(OCV) 0.50 V, 峰值功率密度3.2 mW•cm^-2, 可归功于Pt-Ir合金的协同作用和升温提高了催化活性. 不同温度下在DAFC阴极尾气中均检测到氨, 且氨含量随温度升高而上升, 致使阴极Pt/C催化剂毒化, 从而使DAFC的开路电压和功率密度下降.