摘要：具有3D非规则空隙结构的foam/fiber基体不仅导热性好、面体比更大,而且在消除径向扩散限制、涡流强化传质/传热、提高接触效率、几何构型灵活设计等方面显示出传统的规则2D空隙蜂窝和微通道结构难以企及的优势,但其高效催化功能化还面临挑战,近年来,相关的研究与开发日益受到重视且进展明显。本文综述了foam/fiber新型结构催化剂的"宏-微-纳"一体化"非涂层"构筑及其在涉及能源化工和环境催化等的典型强吸(放)热和/或高通量反应过程中的应用等方面的研究新进展,以期为诸如C1能源化工等众多反应过程中存在的强烈热/质传递限制等问题的解决,以及为满足环境催化和"模块"化工厂等对高通量、低压降等的特殊要求提供新的思路和技术支撑。

摘要：合成气催化转化是生物质或煤炭资源化清洁利用的重要路径,由此可获得烯烃和芳烃等多种高附加值碳氢化合物。分子筛由于具有独特的亚纳米孔道、可控活性位及分子择形性等优点,常被作为载体或直接作为活性组分用于催化合成气转化中C−C的形成和断裂等关键步骤。本综述总结了以分子筛负载金属、氧化物-分子筛(OX-ZEO)双功能以及核壳结构催化剂等直接催化转化合成气制备碳氢化合物的研究进展。重点介绍分子筛结构和酸性对反应路径和机理以及产物分布的影响,并展望分子筛催化合成气转化的未来发展方向。

摘要：以年总操作费用(TAC)和再沸器负荷为目标,提出了基于遗传算法NSGA-Ⅱ的优化方法,并将该方法应用于BTX分离隔壁塔的优化设计。首先应用Aspen Plus软件建立了BTX分离工艺的隔壁塔Radfrac两塔模型,并在Matlab平台上,通过MAP接口工具箱实现Matlab对Aspen Plus的操作与控制,同时Matlab调用NSGA-Ⅱ进行优化,完成种群大小为600、遗传代数为28的模拟过程,得到了10组Pareto解。研究表明,对于Pareto解分布,气相分配量βg、液相分配量βL、侧线抽出位置NS和液相分配位置NL基本不变,进料位置NF、预分馏塔板Nj和主塔板数Ni存在一定的线性关系。

摘要：随着人口的不断增长和经济的高速发展,化石燃料(煤、石油和天然气等)的使用量急剧增加,能源短缺、温室效应、环境污染等问题日益严重.因此,发展可再生的清洁能源以取代化石燃料对人类社会的可持续发展至关重.由于氢气具有能量密度高、来源丰富、清洁无毒等优点,有望成为替代化石燃料的最有前景的可再生能源.然而,目前氢气主要来自化石燃料的蒸汽重整,该过程需要高温高压,而且产生的氢气杂质含量高、纯化过程复杂,不能满足绿色化学生产的要求.利用可再生电力电解水制氢是一种绿色高效的制氢方式,但其实际应用受限于动力学过程缓慢的阳极析氧反应(OER).因此,采用动力学过程更快的有机小分子(甲醇、乙二醇、甘油等)氧化反应来替代OER,不仅可以降低制氢能耗,还能在制氢的同时获得高附加值氧化产物.本文采用水热结合高温焙烧法制备了负载于导电碳纸上CuCoN_(0.6)(CuCoN_(0.6)/CP)纳米线催化剂.采用扫描电子显微镜与透射电子显微镜等对催化剂形貌进行表征.结果表明,表面粗糙的CuCoN_(0.6)纳米线组成的纳米小球与碳纸紧密结合.X射线光电子能谱结果表明,Cu^(+)成功引入到CuCoN_(0.6)/CP中.电化学性能测试结果表明,CuCoN_(0.6)/CP仅需1.07 V的阳极电位即可达到10 mA cm-2的电流密度.此外,CuCoN_(0.6)/CP具有较小的电荷转移电阻(93.45Ω)以及较大的电化学活性表面积(109.6 mF cm-2),并且目标产物甲酸的法拉第效率达到90.0%.循环伏安和原位拉曼光谱测试结果表明,在电催化过程中催化剂原位重构形成CoOOH活性位点,Cu^(+)和CO_(2)+的氧化促进了活性羟基(OH*)的形成,从而提升了甘油电催化氧化性能.原位红外光谱测试结果表明,甘油氧化的反应路径如下:甘油首先氧化生成甘油醛,再氧化生成甘油酸,其中甘油酸经过C-C键断裂生成乙醇酸和甲酸,然后乙醇酸经过C-C键的断裂生成甲酸,最后成功分离出高纯度、高附加值的产品二甲酸钾.综上,本文通过精心设计非贵金属催化剂,提高其在碱性条件下的催化活性,为有机小分子的电催化转化以及非贵金属电催化剂的设计提供了参考,对后续研究具有参考意义.

摘要：手性1,2-二氢吡啶化合物是重要的手性砌块,可通过还原或环加成反应来方便构建药物分子中十分重要的手性含氮杂环化合物如哌啶等,因此其高效合成对于新药研发具有重要的研究意义.利用手性源和手性辅基诱导的策略需要使用化学计量的手性试剂,发展不对称催化的方法来合成结构多样性的手性1,2-二氢吡啶化合物无疑十分重要.自2004年报道首例对活化吡啶的不对称C2位亲核加成反应以来,该策略被成功用于发展合成C2位芳基、烷基、炔基等取代的手性1,2-二氢吡啶化合物的不对称催化新方法.最近,一种新的基于亚胺不对称转化的串联反应策略也被设计开发用于多样性合成这类手性含氮杂环化合物.本综述概述了相关研究进展,并介绍了相关研究难点和未来的发展空间.

摘要：α-手性叠氮化合物广泛应用于合成化学、药物化学和生命科学等领域.由于手性叠氮既可用于多样性合成手性胺衍生物及含氮杂环化合物,且叠氮基本身也是药效团,α-手性叠氮的高效合成对于药物研发十分重要.随着引入手性季碳来增加分子的三维立体性来改善生物活性和成药性成为药物设计研发的有效手段,发展具有氮杂季碳手性中心的α-手性三级叠氮的不对称催化合成新方法来促进药学研究十分必要.然而,由于叠氮基接近于直线的结构所带来的不利位阻效应,以及需要区分差异性较小的取代基来构建氮杂季碳手性中心的挑战性,高对映选择性的不对称催化方法较为匮乏.本综述旨在从含C—N_(3)键化合物的不对称官能团化反应和通过C—N_(3)键形成的不对称叠氮化反应两种构建策略出发,介绍近五年不对称催化合成α-手性三级叠氮的研究进展.藉此对反应机理及优势与不足等进行分析讨论,为从事有机合成和药物化学相关的科研人员提供一些参考和启发.

摘要：砜亚胺酰胺是磺胺的氮杂类似物,同砜亚胺一样具有较高的稳定性、良好的理化性质、结构的多样性以及多种氢键受体和供体的作用.同时,氮取代基的改变可调节化合物的生物活性和物理化学性质.药物化学工作者用其代替磺胺或羧酸片段应用于先导化合物的优化中,发现该结构表现出较好的活性,而且不同的构型发挥着不同的作用.本文概述了砜亚胺酰胺的性质并总结了其合成方法,主要从消旋砜亚胺酰胺和手性砜亚胺酰胺2种类型来总结.同时也对砜亚胺酰胺各种合成方法的优缺点进行了分析总结.

摘要：肉桂醛作为一种典型的α,β-不饱和醛,其选择加氢常被用作模型反应来研究催化剂的构效关系.然而,如何获得兼具高活性及高选择性的催化剂具有很大的挑战.铂基催化剂由于具有较高的活性常被用作肉桂醛选择加氢的催化剂,但是,传统方法制备的负载型单金属铂基催化剂,无论是对C=C双键加氢还是C=O双键选择性均不高.近年来,研究人员从电子效应、协同效应以及空间效应等出发,设计合成了一系列高性能负载型铂基催化剂用于肉桂醛的选择加氢.本文将对近3年负载型铂基催化剂在肉桂醛选择加氢中的进展进行归纳和总结,并对催化剂的构效关系进行分析和梳理,希望为进一步合理设计高催化性能的铂基催化剂提供一些借鉴.

摘要：核酸结构设计因简单的碱基配对法则而获得预测结构的能量支持,且具备更强的折叠合成结构,受到了广泛的关注.然而,核酸碱基的化学多样性缺乏,使得核酸结构在功能上多样性比蛋白质弱,因而限制了其在实际中的应用.本文聚焦核酸分子工程,尤其是对核酸结构以及分子间相互作用的研究;基于核酸结构的空间可寻址性,实现了多种材料在核酸结构上的位点可控的修饰;基于对核酸分子序列的设计,还实现了核酸分子间反应动力学参数的连续微调.此外,设计构建了合成分子化学反应网络、分子机器及核酸基生物材料,并将这种绿色生物材料应用于生物分子识别、生物膜表面工程及生物催化等方向.

摘要：面向C1分子及低碳烷烃活化脱氢制备C2和C3烯烃等重要化工过程,设计高效、稳定的负载型金属催化剂,防止金属物种在苛刻的制备和反应条件下烧结成大尺寸纳米颗粒是一个关键的挑战.具有均匀亚纳米尺寸孔道和丰富三维晶体结构的多孔沸石分子筛,已被证明是将金属团簇封装在其孔道内以制备高效稳定金属催化剂的理想载体.更重要的是,亚纳米金属团簇和沸石骨架原子之间的相互作用可以调节其几何和电子结构.研发沸石孔道限域的亚纳米团簇型金属催化剂旨在利用这种联合的约束效应,诱导金属物种与具有活性位点的沸石骨架间的协同作用,进一步提升复合催化剂的催化性能,应用于多种催化反应过程.本文主要介绍了几种典型的方法制备沸石孔道限域的亚纳米团簇型金属催化剂,以及在CO_(2)和炔烃选择性加氢、甲酸分解产氢、氨硼烷水解产氢及丙烷脱氢制丙烯反应过程中的催化应用.