二氧化碳化学新进展

介绍了近年来由ＣＯ２制取ＣＯ、烃类、醇类、甲酸和甲胺等化学品的研究新进展。论述了在相关催化剂制备方面的凝胶法、回流浸渍法、均相胶化法、快速燃烧法和超细粉体化等新技术的应用。此外还介绍了由ＣＯ２制ＤＭＣ。

煤对二氧化碳化学反应性的测定影响因素分析

结合煤对二氧化碳化学反应性测定的基本原理及实际操作经验,从煤样的干馏处理、样品粒度、CO_2气体流量、系统气密性、CO_2吸收液、反应温度与取气时间、设备校准等方面探讨了煤对二氧化碳化学反应性测定的影响因素,并提出应在干馏样品的升温速度与处理方式、取样粒度的均匀性、CO_2气体流量范围、反应温度与取气时间、系统气密性维护等方面采取相应的控制措施。

气相色谱法测定煤对二氧化碳化学反应性初探

参照国内外天然气组成分析方法,选取3个煤种共15个样品,尝试采用气相色谱法测定煤对二氧化碳化学反应性。试验结果表明:采用气相色谱法测定煤对二氧化碳的化学反应性,其测定结果符合中国主要煤矿区煤对二氧化碳的化学反应性指标。

二氧化碳化学的新进展——超临界下的反应

简要介绍了在超临界条件下，二氧化碳化学的新进展、开发研究动向及其发展趋势。

二氧化碳化学:二氧化碳的催化转化反应

二氧化碳既是温室气体的主要成分又是储量丰富且可再生的碳资源,研究二氧化碳的化学转化和利用有着重要意义。基于二氧化碳与催化剂的弱相互作用以及催化活化原理,通过采用环境友好的反应介质(如高密度二氧化碳、聚乙二醇等)及催化剂的设计、分离和循环利用等策略,设计并合成了单组分和双组分的功能化高效催化剂用于合成有机碳酸酯、脲、噁唑啉酮和喹唑啉二酮类化合物,并相应建立了具有重要工业应用价值的合成新方法以及环境友好的新工艺。以二氧化碳为合成子的精细化工中间体合成不但丰富了有机化学的合成方法学,也为解决日渐严重的环境问题提供潜在的新方法。在此,对本课题组近二年来在二氧化碳化学尤其是二氧化碳催化转化方法方面的研究成果做一小结。

电催化二氧化碳还原用铜基催化剂设计策略

随着全球经济增长,对能源需求不断攀升,进而推动了能源的开发与利用,不可避免导致CO_(2)排放量的持续上升。为有效应对这一环境挑战,电催化CO_(2)还原(CO_(2)RR)技术应运而生,并迅速成为研究热点。该技术不仅可将CO_(2)转换为燃料和化学品,而且有助于实现可再生能源储存。在众多催化剂中,铜基催化剂因其能高效将CO_(2)直接转化为高价值多碳化学品(如乙烯和乙醇)而受到关注。近年来,铜基CO_(2)RR催化剂优化设计进展显著,主要集中在提高催化活性、选择性和稳定性上。重点综述了近年来电催化CO_(2)RR用铜基催化剂的优化设计策略研究进展。从调控催化活性和选择性以及稳定性2方面,分别讨论了晶面工程、合金化处理、铜氧化态调节、催化剂表面功能化和缺陷工程等代表性调控策略的研究进展,探讨了电催化剂的核心参数(组成、微观结构、形貌、尺寸等)对催化剂性能的协同效应。最后对未来电催化CO_(2)RR技术的发展前景进行展望,并分析当前面临的挑战。

碳基催化材料在电化学还原二氧化碳中的研究进展

利用电化学还原技术将二氧化碳(CO_(2))转化为高能燃料或高值化学品是提升CO_(2)利用附加值、缓解CO_(2)排放压力的有效途径,也是风电、水电和太阳能等绿色能源的转化与存储方式之一,对间歇性电能“削峰填谷”意义重大。实现高效电化学还原CO_(2)的关键之一在于创制高性能的电催化材料。综述了碳基催化材料在电化学还原CO_(2)方面的研究进展,系统探讨了本征缺陷碳材料、掺杂碳材料、碳基复合材料和整体式碳材料的结构特点以及与电催化还原CO_(2)性能的构效关系,并在此基础之上,展望了碳基催化材料在电化学还原CO_(2)领域中的挑战和未来发展。

一种光纤化学二氧化碳传感器的研制

研究开发了一种基于指示剂的二氧化碳光纤化学传感器,采用具有高气体可透过性和低折射率的无定型聚四氟乙烯(Teflon AF)材料作为液芯波导管,高灵敏度微型CCD分光光度计作为检测器,溴百里酚蓝(BTB,bromothymol blue)和Na2CO3为指示剂缓冲溶液。在0～194 ppm的CO2浓度范围内,传感器最佳精度为±1.21ppm,响应时间(99％)约为2 min。传感器具有体积小,能耗低等特点,适于现场长期自动监测。

我国二氧化碳研究现状

简要介绍了我国二氧化碳化学领域进行的研究工作,包括CO_2还原,利用CO_2进行羰基化反应及合成高分子化合物等。

二氧化碳应用新进展

介绍了近年来由CO2制取甲醇、二甲醚、合成气、胺类等化学品的研究新进展。还介绍了由CO2合成羧酸、碳酸二甲酯等高附价值产品的新成果。并对CO2研究发展方向进行初步探讨。

电化学二氧化碳浓缩器多参量测控系统的研究

在密闭的载人航天舱中 ,通过可再生式电化学二氧化碳浓缩器 (EDC)能将环境中一定浓度的CO2浓缩、转移 ,从而净化空气 .该系统转移能力强 ,可在较低的CO2 分压下长时间连续工作 .基于EDC手动控制实验研究 ,为提高EDC电池组的长期工作稳定性 ,设计制作了温度测量、信号多量程扩展及可控硅调功等硬件电路 ,结合智能变速积分PID算法 ,完成了对温度、湿度、浓度及较大量程范围的电池电压等多通道过程参数的自动监控 ,实现了将空气中的CO2 浓缩、转移的目的 .该多参量测控系统具有易操作性及通用性等特点 .

二氧化碳电化学还原用铜基催化剂研究进展

随着经济高速发展,对能源的需求持续增加,二氧化碳(CO2)气体的排放量也日益增长。CO2电化学还原(ERC)制备燃料和化学品技术是实现CO2转化利用及可再生能源储存的有效途径。铜(Cu)基催化剂是一类能够以较高效率将CO2直接还原为高附加值化学品(如碳氢化合物)的催化剂,因而是ERC技术的研究重点之一。重点综述了近几年ERC技术用Cu基催化剂的主要研究进展。首先概述了ERC的反应原理及其存在的技术挑战,然后从铜金属催化剂、多金属铜基催化剂、铜氧化物及其衍生催化剂和铜‐有机物复合催化剂方面,讨论了Cu催化剂结构、组成的协同调控策略。此外,还分析了Cu基催化剂的研究进展和仍待解决的问题,最后对该类催化剂的发展方向进行了展望。

HKUST-1的制备及其在化学固定二氧化碳中的应用

二氧化碳作为主要温室气体,引发了温室效应和一系列环境问题。为了减少二氧化碳排放并保持碳循环的平衡,通过化学固定将二氧化碳转化为增值产品的方法引起了人们的广泛关注。新兴的金属-有机骨架(MOFs)具有高表面积和均匀分散的催化位点,被认为是CO_2捕获和固定的理想的多相催化剂。本文研究了在温和反应条件(1atm CO_2和35℃)下,四丁基溴化铵作为助催化剂,HKUST-1催化环氧乙基苯与二氧化碳偶联反应的催化性能。HKUST-1显示出高效催化氧化苯乙烯环加成反应的活性,反应48 h后转化率可达88%。

水溶液中铑卟啉固载热裂解碳电极催化二氧化碳电化学还原反应

利用循环伏安曲线及在线检测技术研究了铑原卟啉固载热裂解碳电极催化二氧化碳电化学还原反应。研究结果表明铑卟啉对二氧化碳电化学还原反应具有催化活性,在pH=3时所得主要产物为甲酸,其法拉第效率在-1.2 V时可达50%。铑卟啉催化二氧化碳电化学还原反应高度依赖于反应体系的pH值。pH=1时,氢气是唯一的产物,说明铑卟啉是较好的析氢反应催化剂。当pH=3时,钴卟啉催化二氧化碳电化学还原的产物选择性发生了极大的变化,主要产物是甲酸。综上所述,铑卟啉催化二氧化碳电化学还原反应的第一个关键中间体可能是[RhPP-H],随后CO2插入金属氢键中形成[RhPP-COOH]中间体,再通过质子-电子耦合反应生成最终产物甲酸。

初中化学挑战性教学模式的应用研究——以“奇妙的二氧化碳”教学为例

初中化学课堂教学可采用“一主体二支架三条线”挑战性教学模式。在实施挑战性教学的过程中,教师可结合学生的最近发展区,以学生为主体确定挑战性教学目标,运用有效的挑战性教学策略,以“问题链”为导线,以“活动链”为情境,以“学科素养”为目标,通过科学探究,引导学生在实现挑战性学习目标、夯实学科知识的同时体验学科思维和学科观念的形成过程,从而达到深度学习之目的,逐步提升学生的化学学科核心素养。

指导化学专业师范生在微格课堂运用强化技能实践探析——以“二氧化碳的化学性质”为例

以“二氧化碳的化学性质”为例,进行培养化学专业师范生微格教学强化技能的实践探析。以强化技能为主,在准备及完成微格课堂期间,引导化学专业师范生适应新课改教育理念,将强化技能更好地融入微格课堂教学中,而后着重对微格课堂教学进行反思与评价,有助于培养其成为优秀化学教师。

美国开发二氧化碳捕获新方法

美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的研究人员利用离子液体作为二氧化碳吸收剂．开发出一种更清洁、稳定和高效的捕获二氧化碳新方法。并设计出一种基于量子化学热力学方法的计算工具，可计算出任何溶剂在任意浓度下的二氧化碳化学溶解能力．以测定包括离子液体在内的溶剂的碳捕捉效率。

基于金属氧化物材料的二氧化碳电催化还原

电催化方法还原二氧化碳制备高附加值化学品,在降低二氧化碳浓度、平衡碳循环和储存可再生途径产生的电能等方面展现较大潜力。通过设计高效电催化剂来降低二氧化碳电催化还原过程所需的过电位并提高产物的选择性和电流密度,对电催化还原二氧化碳的发展和应用具有重要意义。本文总结了金属氧化物基材料作为电催化剂在二氧化碳电还原中的最新研究进展,深入探讨了金属氧化物在催化反应中的作用、稳定性及结构性能关系,并对金属氧化物基材料在二氧化碳电还原中未来的设计和研究方向做出思考。

Cu-Pd金属纳米粒子的制备及其在电还原二氧化碳中的应用

本文将碳基纳米材料负载金属纳米粒子后作为催化剂,催化电化学还原二氧化碳的反应。铜是过渡金属中能将CO_(2)转化为多种烃类和醇类的高效有效催化剂,优点是催化活性强、过电位低、法拉第效率高,但也存在催化产物种类多的缺点。为了弥补铜粒子催化产物种类多的缺点,本文引入另一种金属粒子钯,以抑制催化产物的种类。与其他金属催化剂相比,钯显示出对CO_(2)RR更高的活性以及对CO和甲酸盐的生成更高的选择性,可使其生成的产物种类基本保持在CO和甲酸盐之间。

分步递进 分层达标——以教学《二氧化碳的实验室制法》为例

初中化学新课程标准指出:'给每一个学生提供平等的学习机会,使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必需的化学知识、技能、方法和态度,具备适应未来生存和发展所必备的科学素养,同时又注意使不同水平的学生都能在原有基础上得到良好的发展。'也就是说,在初中化学教学中,教师要因材施教,要通过分步递进、分层达标理念的落实来确保每个学生都能得到平等学习的机会,进而,使学生在属于自己的层次中不断成长,并在层层达标中掌握知识锻炼能力。因此,在教学《二氧化碳的实验室制法》时,教师要通过分步递进、分层达标的方式来确保这节课的教学目标最大化实现,同时,也为每个学生基本化学素养的提升奠定坚实的基础。