碳酸乙烯酯选择加氢合成甲醇与乙二醇高效稳定Cu/SiO2催化剂研究

CO2作为重要的碳氧资源, 具有来源丰富、价格低廉、安全等突出优点. 近年来, 由于蕴含的巨大利用潜力,CO2间接利用制备基础化学品、能源燃料对于可持续制备大宗化工品中具有重要研究意义, 日益受到研究者和工业界的广泛重视.甲醇与乙二醇是化学工业中的两种重要大宗原料. 甲醇不仅是重要的有机化工原料、清洁环保的液体燃料, 同时也是氢气和能量储存的良好载体. 乙二醇作为一种重要的有机化工原料, 在聚酯等领域具有广泛应用.CO2经碳酸乙烯酯氢解制备甲醇/乙二醇是典型的原子经济反应, 对资源、能源和环境的可持续发展具有重要意义. 需要指出的是,CO2与环氧乙烷环加成制备碳酸乙烯酯已具备成熟的工业化技术. 因此, 该路线研究重点在于发展碳酸乙烯酯选择加氢联产甲醇和乙二醇高效稳定的催化体系. 近年来, 铜基多相催化剂催化碳酸乙烯酯加氢联产甲醇乙二醇得到了广泛重视. 由于铜基催化剂存在活性较低、高温易失活等问题, 开发高效且具有良好稳定性的铜基催化剂是目前碳酸乙烯酯加氢研究重点.本文针对碳酸乙烯酯选择氢解合成甲醇乙二醇新型铜基催化体系构建和构效关系研究, 采用硅溶胶蒸氨法制备高分散 Cu/SiO2过程中引入多羟基β-环糊精修饰催化剂前驱体的合成策略, 并通过惰性气体中煅烧后的积碳有效抑制活性铜物种的团聚, 获得了β-环糊精改性的 Cu/SiO2催化剂. 通过 N2吸脱附、XRD、N2O 滴定、H2-TPR、TEM 和 XPS 等系统表征,发现β-环糊精可有效调控催化剂结构和表面不同价态活性铜物种分布. 碳酸乙烯酯加氢性能评价结果表明引入适量β-环糊精的 5β-25%Cu/SiO2具有较优催化活性, 乙二醇选择性 98.8% 和甲醇选择性 71.6%, 且相应的催化活性可达 1178 mgEC gcat-1h-1. 高活性的原因很可能归因于不同价态 Cu0与 Cu+物种协同催化作用及适宜的 Cu+/(Cu0+Cu+) 比例. 结合密度泛函理论模拟计算, 我们提出了 Cu0促进氢气解离、Cu+吸附活化碳酸乙烯酯分子中酯羰基的反应机理. 催化剂重复使用和表征结果表明, 5β-25%Cu/SiO2具有良好的稳定性, 使用前后铜粒子大小和铜物种分布几乎未发生明显变化. 本文为解决铜基催化剂高温易烧结等难题提供了简单有效的活性铜物种稳定化方法, 并为CO2经碳酸乙烯酯绿色合成甲醇、乙二醇高效稳定铜基催化新体系的构筑提供了有益借鉴.     

A Facile Synthesis and Crystal Structure of 1-Amino-3-（2′-methylphenyl）isoquinolin Hydrochloride

The title compound （C16H15ClN2） has been synthesized by a facile self-condensation of o-tolunitrile promoted by potassium tert-butanolate in DMPU, and its structure was characterized by ^1H NMR, ^13C NMR, IR, UV, HRMS and X-ray single-crystal diffraction. The crystal belongs to orthorhombic, space group Pna21 with a = 19.560（3）, b = 7.8500（14）, c = 18.428（3） A^°, Dc = 1.271 g/cm^3, Z= 8, 2 = 0.71073 A^°,μ（MoKa） = 0.257 mm^-1, Mr = 270.75, V= 2829.5（8） A^°^3, Flack parameter = 0.12（12）, F（000） = 1136, the final R = 0.0571 and wR = 0.1445 for 2701 observed reflections with I 〉 20（I）. The intermolecular N-H…Cl hydrogen bonds link the molecules into a one-dimensional chain running along axis a.     

层状半导体WSe2的电子结构和各向异性光学性质研究

采用第一性原理密度泛函理论研究了六角层状晶体 WSe2 的电子结构和各向异性光学性质. 结果表明:WSe2 为间接带隙半导体, 带隙值为1 .44 eV, 略小于实验值(1 .51 eV) ; 价带和导带均主要由 W-5d 和Se-4p 电子构成, 在价带顶(0~2eV) 及导带底(1 .5 ~3.5 eV) , W-5d 和 Se-4p 电子杂化明显, 形成共价键. 介电函数的虚部和实部均表现出明显的各向异性,εi (xx ) 有一个明显的介电吸收峰, 而εi (zz ) 却有两个明显的介电吸收峰; WSe2 晶体对zz 光的低频透明区的能量范围几乎是xx 光的2 倍, 应用 WSe2 晶体的这一特性可以制备不同要求的偏振片.     

碳酸乙烯酯选择加氢合成甲醇与乙二醇高效稳定Cu/SiO_2催化剂研究（英文）

CO_2作为重要的碳氧资源,具有来源丰富、价格低廉、安全等突出优点.近年来,由于蕴含的巨大利用潜力,CO_2间接利用制备基础化学品、能源燃料对于可持续制备大宗化工品中具有重要研究意义,日益受到研究者和工业界的广泛重视.甲醇与乙二醇是化学工业中的两种重要大宗原料.甲醇不仅是重要的有机化工原料、清洁环保的液体燃料,同时也是氢气和能量储存的良好载体.乙二醇作为一种重要的有机化工原料,在聚酯等领域具有广泛应用.CO_2经碳酸乙烯酯氢解制备甲醇/乙二醇是典型的原子经济反应,对资源、能源和环境的可持续发展具有重要意义.需要指出的是,CO_2与环氧乙烷环加成制备碳酸乙烯酯已具备成熟的工业化技术.因此,该路线研究重点在于发展碳酸乙烯酯选择加氢联产甲醇和乙二醇高效稳定的催化体系.近年来,铜基多相催化剂催化碳酸乙烯酯加氢联产甲醇乙二醇得到了广泛重视.由于铜基催化剂存在活性较低、高温易失活等问题,开发高效且具有良好稳定性的铜基催化剂是目前碳酸乙烯酯加氢研究重点.本文针对碳酸乙烯酯选择氢解合成甲醇乙二醇新型铜基催化体系构建和构效关系研究,采用硅溶胶蒸氨法制备高分散Cu/SiO_2过程中引入多羟基β-环糊精修饰催化剂前驱体的合成策略,并通过惰性气体中煅烧后的积碳有效抑制活性铜物种的团聚,获得了β-环糊精改性的Cu/SiO_2催化剂.通过N_2吸脱附、XRD、N_2O滴定、H_2-TPR、TEM和XPS等系统表征,发现β-环糊精可有效调控催化剂结构和表面不同价态活性铜物种分布.碳酸乙烯酯加氢性能评价结果表明引入适量β-环糊精的5β-25%Cu/SiO_2具有较优催化活性,乙二醇选择性98.8%和甲醇选择性71.6%,且相应的催化活性可达1178 mgEC g_(cat)~(–1) h~(–1).高活性的原因很可能归因于不同价态Cu~0与Cu~+物种协同催化作用及适宜的Cu~+/(Cu~0+Cu~+)比例.结合密度泛函理论模拟计算,我们提出了Cu~0促进氢气解离、Cu~+吸附活化碳酸乙烯酯分子中酯羰基的反应机理.催化剂重复使用和表征结果表明,5β-25%Cu/SiO_2具有良好的稳定性,使用前后铜粒子大小和铜物种分布几乎未发生明显变化.本文为解决铜基催化剂高温易烧结等难题提供了简单有效的活性铜物种稳定化方法,并为CO_2经碳酸乙烯酯绿色合成甲醇、乙二醇高效稳定铜基催化新体系的构筑提供了有益借鉴.     

松木屑在AmimCl离子液体中的原位均相乙酰化

不使用任何催化剂, 在离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)中实现了松木屑的一步均相乙酰化, 乙酰化松木的质量增重(WPG)范围在-89％～156％之间. 研究表明, 在均相条件下, 可以通过控制乙酰化时间, 乙酰化温度及乙酸酐/OH的摩尔比来控制乙酰化松木的WPG值. 用FTIR, 13C NMR, TGA 和 SEM对乙酰化松木进行表征. 结果表明, 13C NMR和FTIR谱图有明显的乙酰基特征峰, 且乙酰化松木的结构均匀致密, 其热稳定性高达205 ℃, 略低于原生松木.     

低取代醋酸纤维素的均相合成及其水溶性

本文在离子液体中进行低取代度CA的均相合成, 得到了一系列CMA, 部分合成的CMA在水中具有良好的溶解性.     

ATRP与点击化学结合制备树状星型聚合物

本文通过将ATRP技术和点击化学相结合的方法来制备树状星型聚合物[(PMMA)2PSt]4. 首先通过1,3-偶极环加成反应对ATRP的核预聚物进行端基修饰, 得到后继ATRP反应的大分子引发剂, 进而引发第二单体的ATRP聚合生成树状星型聚合物.     

微波辅助DMSO/AmimCl复合溶剂预处理玉米秸秆的酶解影响

为了实现玉米秸秆纤维素的高效糖化, 设计利用微波加热辅助的离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)/二甲基亚砜(DMSO)复合溶剂生物质预处理体系, 破坏玉米秸秆天然结构, 提高纤维素酶解效率. 研究发现, 15% (w)DMSO, 110℃, 60 min 及4 g 秸秆/100 g 复合溶剂为最适预处理条件. 在此条件下, 秸秆溶解率、提取率可分别达46.6%和22.9%; 提取物纤维素酶解率14 h 可达71.4%, 相较于天然玉米秸秆的20 h 酶解率12.5%有极大提高. 通过XRD,SEM及¹H NMR 分析发现:秸秆预处理后, 提取物纤维素晶型由Ⅰ 型变为Ⅱ 型, 残渣纤维素相对结晶度明显降低, 有利于纤维素酶解的进行, 达到了生物质预处理的目的; 预处理过程中使用的AmimCl 离子液体经简单回收再生, 结构及秸秆溶解性能未发生变化, 可循环使用. 为玉米秸秆生物质预处理提供了一个新的方案.