煤头小氮厂中型化的双联(联碳或联尿、联醇)技术

采用国内开发的固定床富氧连续气化等先进技术改造煤头小氮厂 ,使煤头小氮厂走中型化的双联 (联产甲醇、碳铵或尿素 )道路 ,具有投资少、消耗低、效益好等特点。

腾格里沙漠藓结皮微生物组介导的碳氮代谢偶联

生物土壤结皮是生态系统工程师,推动沙漠生态系统碳氮循环。为了进一步了解生物土壤结皮中微生物在碳氮循环中的功能以及偶联机制,采用宏基因组测序的方法分析了腾格里藓结皮附着土(BRS)和藓结皮抖落土(BBS)中与碳氮代谢相关的基因多样性。研究结果表明丰度较高的优势菌门均参与到了碳代谢过程中,绿弯菌门对BBS中丰度较高的碳代谢路径的贡献显著高于BRS(P<0.001)。腾格里沙漠藓结皮微生物组中碳氮代谢存在偶联作用,异化性硝酸盐还原与碳代谢途径呈显著正相关(P<0.05),在藓结皮微生物组中反硝化作用和磷酸戊糖途径、从头嘌呤生物合成、赖氨酸生物合成显著相关(P<0.05),BRS微生物组中与碳氮代谢相关的基因间的网络连通度更高,基因间相互作用比BBS更复杂。且全磷(TP)和全氮(TN)是影响藓结皮中碳氮相关基因的重要因子。研究结果可为认识土壤微生物对养分积累的作用和碳氮代谢的偶联提供宏基因组视角。

基于策略迭代ADP的碳纤维角联织机张力控制

针对碳纤维角联织机经纱张力控制问题,考虑开口等不确定因素对经纱张力的影响,建立了离散非线性送经系统张力控制模型,提出了策略迭代自适应动态规划(ADP),并对ADP中评价网络设计了自适应权值更新率;证明了策略迭代ADP在离散系统的收敛性,削减了非线性及不确定因素对经纱张力的影响,实现了对经纱张力的稳定控制,提高了系统鲁棒性。仿真结果表明:相比传统ADP,策略迭代ADP可以使经纱张力在2 s内快速无波动的到达稳定状态,使系统性能指标函数收敛更优。

基于事件触发GrHDP碳纤维角联织机张力控制方法

针对碳纤维角联织机经纱张力控制中存在的张力控制精度低与通信网络资源受限问题,提出一种基于事件触发目标再现启发式动态规划(event-triggered goal representation heuristic dynamic programing,ET-GrHDP)的张力控制方法。首先,分析碳纤维织机的织造原理,构建张力系统控制模型。其次,在GrHDP算法的基础上,采用小波神经网络(wavelet neural network,WNN)设计评价网络,BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)设计执行网路和目标网络,以增强GrHDP近似最优控制的能力,同时引入事件触发机制,实现小波GrHDP张力控制器仅在事件触发时刻更新控制信号。最后,使用MATLAB软件对张力系统进行仿真控制实验。与经典GrHDP张力控制相比,所提控制策略在系统状态跟踪响应时间上缩短近22.9%,送经、卷取线速度均无超调量,张力超调量为1.8%,且抗干扰能力强,提高了张力系统的控制性能。在事件触发机制下,张力控制器降低近84%的计算次数,有效减少了通信资源的浪费。

电催化二氧化碳与含氮小分子共还原的缺陷与界面工程

化石燃料的大量燃烧和利用造成日益严重的能源危机、全球气候变暖和环境污染,已成为人类面临的严峻挑战.因此,迫切需要开发可持续的能源存储和转换技术.其中,将二氧化碳(CO_(2))、氮气(N_(2))、硝酸盐(NO_(3)^(-))和亚硝酸盐(NO_(2)^(-))等广泛分布的小分子和环境污染物转化为高附加值的化学品和燃料受到了广泛关注.然而,工业合成方法通常需要高温高压等极为苛刻的条件并消耗大量的能量(如Haber-Bosch和Bosch-Meiser方法分别用于合成氨(NH3)和尿素),这加剧了能源危机和环境污染.因此,在常温常压下,由可再生的电能驱动的电化学催化小分子转化为高附加值化学品被认为是最有前途的能量储存和转化技术之一,它为缓解日益严重的环境问题和能源危机提供了契机.本文系统地总结了近年来在常温常压下电催化CO_(2)与含氮小分子(N_(2),NH_(3),NO_(2)^(-)和NO_(3)^(-))共还原合成高附加值的含氮肥料(如尿素)和化学品(如酰胺和胺等)的研究进展,尤其是缺陷化学和界面工程与催化活性/选择性之间的构效关系.首先,根据空间尺寸和来源介绍了缺陷的分类,阐述了界面和缺陷之间的内在联系,总结了掺杂、刻蚀、热处理等缺陷构建方法,以及电镜法和谱学法等缺陷表征手段.其次,系统地介绍了通过构建空位(尤其是氧空位)、异原子掺杂、设计单原子催化剂及双原子催化剂等缺陷设计策略来提升电催化碳-氮(C-N)偶联反应合成含氮有机物性能的最新研究进展,阐明了不同缺陷结构对催化剂电子结构和反应物/中间体吸附特征的调控作用.此外,归纳了构建金属/金属界面、金属/碳界面和金属间化合物(合金)等界面工程策略对电催化性能的调控.通过总结经典案例,重点强调了影响目标产物催化性能和选择性的关键因素和描述符.最后,针对目前电催化C-N偶联反应中存在的反应过程复杂、催化机理不明确、副反应严重、目标产物催化活性和选择性较低等挑战,对未来发展趋势提出了展望:(1)采用机器学习、分子模拟计算、密度泛函理论计算等预测并筛选高效的缺陷和界面工程的电催化剂,并对可能的活性位点和反应路径进行预测;(2)优化催化剂制备过程,实现催化剂中不同缺陷和界面的可控合成;(3)发展先进的原位表征技术监测电催化剂表面上的动态变化和识别反应过程中产生的中间体,结合理论计算对电催化C-N耦合反应的催化机理和反应路径进行深入地理解.综上所述,本文系统地总结了通过缺陷和界面工程调控催化剂结构并提高电催化C-N偶联反应合成含氮有机物的策略,并对该领域目前存在的挑战和未来的发展前景进行了展望,为促进电化学C-N偶联反应的工业化应用提供借鉴.

基于TOPSIS和灰色关联投影法的区域碳效率动态综合评价——以泛珠三角为例

为弥补传统碳效率评价偏向绝对量指标或者少数几个指标的单点式评价的不足,选取相对量指标,从经济、人口、福利多个维度并兼顾地区发展实际与公平原则,构建区域碳效率评价指标体系。将TOPSIS法与灰色关联投影分析相结合,并利用时间序列平均算子二次加权以实现对泛珠三角9省(自治区)2011—2020年碳效率的动态综合评价。静态与动态评价研究结果显示:该区域碳效率发展水平存在差异,其中海南省碳效率总体水平较高,为0.530;贵州省碳效率相对较低,为0.162;海南省比贵州省高出227%。福建省碳效率呈上升趋势,由2011年的0.327上升至2020年的0.498,增长了52.3%。研究认为,应该制定差异化减排策略、加大技术经费投入、增强社会福利、引进人才以实现低碳经济发展。

Fe和Co催化的碳-碳偶联反应的最新进展

作为廉价而且低毒的金属,Fe和Co是发展催化剂的理想元素.同时由于Fe和Co有着多种氧化还原价态,它们的催化化学应该具有极其丰富的内容.然而由于种种原因,Fe和Co的催化剂很少得到有机化学家的关注.直到最近几年,人们才发现Fe和Co的催化剂可以很好地催化碳-碳偶联反应.综述了Fe和Co催化碳-碳偶联反应的条件、产率和选择性;探讨了这些新奇反应的可能机理;并介绍了这些反应在复杂化合物合成中的应用.

“发展中的化学科学”项目式教学设计与实施——以“碳氮偶联合成尿素研究”为例

以全球面临的粮食危机与温室效应问题为切入点,聚焦常温常压下如何实现碳氮偶联合成尿素,将其拆解成4个子任务,融入定性与定量思维,从价-类二维、热力学、电化学、动力学4个角度构建实现物质转化的一般路径与方法模型,发展学生的高阶思维以及对科学本质的认识。

三种不同碳桥联双核茂钛配合物的合成及催化乙烯聚合研究

合成了 3种不同结构的 Cn H2 n桥联双核茂钛配合物 ( CH3 ) 2 C[( C5H4) Ti Cl2 ( C5H5) ]2 ( 3 ) ,( CH2 ) n[( C5H4) Ti Cl2 ( C5H5) ]2 ( 6,n=3 ;7,n=4) ,并用 1H NMR进行了表征 .发现以甲苯为溶剂时 ,不仅提高了产率 ,而且有效地避免了副产物 Cp2 Ti Cl2 的生成 .研究了化合物 7/MAO(甲基铝氧烷 )催化乙烯聚合的反应 ,考察了反应条件对催化体系的影响 .结果表明 ,催化活性随着 n( Al) /n( Cat.)比的增大而提高 ,聚乙烯的分子量在 n( Al) /n( Cat.) =5 0 0和 5 0℃时达到最高值 9.0 1 0 2× 1 0 4;随着聚合时间的延长 ,催化活性下降 ,而产物分子量不断升高 ;随着温度的上升 ,5 0℃时催化活性和聚乙烯的分子量最高 ,分别为 2 .40 74×1 0 5g PE/( mol Ti· h)和 6.8679× 1 0 4.随着桥联双核茂钛配合物碳桥的增长 ,催化活性增加 ,所得聚乙烯的分子量降低 .

联合UV及SDS-PAGE监测并优化碳二亚胺偶联法制备多肽免疫原

建立了一种多肽免疫抗原偶联的双监测法,获得一种操作简便、成功率高、适用范围广的碳二亚胺偶联法,并应用于多种肿瘤相关多肽标志物的免疫抗原制备。以合成多肽SP0104为标准品,牛血清白蛋白(BSA)为载体蛋白,碳二亚胺(EDC)为偶联剂,对加样顺序、投料比、偶联时间等关键条件进行考察,采用UV和SDS-PAGE对反应产物进行联合监测,以偶联比和偶联率联合评价反应条件。加样顺序为多肽和载体蛋白先混合再加到碳二亚胺中,三者质量比为1∶1∶1,偶联时间为12 h,偶联比在4∶1～12∶1之间,偶联率在9%～20%之间,所得SP0104多抗效价达到1∶80 000,MALDI-TOF质谱分析证实该抗体准确捕获目标抗原。用优化的偶联方法制备多肽SPC09、SPC15、SPG01、SPG03、SPG04的免疫抗原,所得免疫血清效价均在1∶1万以上,最高可达1∶51.2万。所建碳二亚胺多肽偶联联合监测法简便实用,可提高多肽抗体制备的成功率。

2,5-双[4′-(正-烷氧基联苯基)-4-碳酰氧基]对苯二酚的合成

以4′-正-烷氧基联苯基-4-甲酸和2,5-二羟基苯醌为原料,通过酯化和还原反应合成了一系列新的液晶性2,5-双[4′-(正-烷氧基联苯基)-4-碳酰氧基]对苯二醌(化合物1)和2,5-双[4-′(正-烷氧基联苯基)-4-碳酰氧基]对苯二酚(化合物2).化合物2的结构通过元素分析、红外光谱和核磁共振波谱等方法确证,其液晶行为用示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)表征.发现化合物2加热至各自的熔点以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到近晶相和向列相的典型织构.随分子中末端烷氧基碳原子数增加,化合物2的熔点(Tm)和液晶态的清亮点(Ti)呈规律性变化,近晶相范围和近晶相-向列相转变温度渐增,而向列相范围递减.

钯碳催化四苯硼钠与对溴苯甲酸的Suzuki偶联反应——介绍一个本科生绿色有机化学实验

介绍了一个在碱性条件下,以10%Pd/C做催化剂,四苯硼钠与4-溴苯甲酸在水相中进行Suzuki偶联反应得到4-苯基苯甲酸。可将此项目应用在本科生有机化学实验教学中,有助于提高学生参与科研的兴趣和水平。

多层碳键联石墨烯涂层的宏观摩擦磨损特性

石墨烯作为固体润滑剂具有重要应用价值,但目前宏观载荷下多层石墨烯涂层对微机电系统硅材料器件的保护作用尚.待进一步探索。利用线性往复摩擦试验机,对硅基底上厚度约为230 nm的多层碳键联石墨烯(CBG)涂层进行常温高接触应力条件下的宏观摩擦磨损特性分析。试验结果发现:CBG涂层显著降低了硅片表面的摩擦因数以及磨损程度。当载荷从1n.(约551 MPa)增加至5N(约942 MPa),摩擦因数均稳定在0.12~0.18。进一一步,在5 N大载荷作用下的18000次往复摩擦中,摩擦因数仍基本维持在0.2以下,最低磨损率约为5.0×10^(-7)mm^(3)/(N·m),有效验证了CBG涂层优异的宏观摩擦磨损性能。CBG涂层上出现的块状碎片、剥离坑和连续划痕是磨损退化的基本缺陷形式,较高接触应力下磨损颗粒产生的犁削行为可能是涂层被逐渐剥落的主要原因。研究成果表明CBG涂层在宏观载荷下具有优异的减摩耐磨性能,可以揭示涂层的磨损过程和破坏机理。

基于模糊PID控制的碳纤维角联织机送经系统的纱线张力控制

张力控制时碳纤维角联织机控制系统的核心,而作为织机五大机构的送经系统,是织机张力控制的关键部分,为了弥补普通控制方法在张力控制中的不足,本文在建立了送经系统的模型的基础上,提出了一种基于模糊控制器的PID的控制策略。在MATLAB中通过对模糊PID与传统PID控制的仿真对比表明,本文提出的模糊PID的控制方案与传统PID相比具有超调量小,响应迅速的优点,更适用于对碳纤维角联织机张力的控制。

钯配合物在形成碳-碳键偶联反应中的催化作用

报道了纤维素氧膦 -钯配合物在有机锡试剂与酰氯化合物形成碳 -碳键的交叉偶联反应中的催化作用 ,并对部分反应条件及反应机理进行了研究和探讨。

Pd/CMK-3的合成及其在Suzuki-Miyaura碳-碳偶联反应中的应用

利用介孔二氧化硅(SBA-15)为模板、蔗糖为碳源,制备了有序介孔碳材料CMK-3,然后以CMK-3为载体,利用浸渍还原法得到介孔碳负载Pd纳米粒子的复合催化剂(Pd/CMK-3),通过XRD、TEM以及氮气吸附-脱附等手段对催化剂的微结构和组分进行分析,结果表明CMK-3为有序介孔结构,孔径约为5nm,Pd/CMK-3保留了介孔结构,且孔道中负载有不同尺寸的Pd粒子。应用于无配体催化的Suzuki-Miyaura碳-碳偶联反应实验表明,相对于活性炭,Pd/CMK-3复合催化剂稳定且活性较高。溶剂中水的加入有利于产率的提高,分别以碳酸钾、乙醇/水为溶剂,溴苯与苯硼酸在70℃下反应6h,得到89.0%收率的联苯。

联邻碳硼烷(1,1′-bis(o-carborane))及其衍生物的研究进展

联邻碳硼烷(1,1′-bis(o-carborane))是由两个邻碳硼烷(o-carborane)簇通过各自骨架的一个碳原子以单键直接连接形成的联苯的三维类似物.综述了联邻碳硼烷的合成、结构和化学反应性的研究进展,并与邻碳硼烷进行了相应的对比.研究表明,与其"单体"邻碳硼烷类似,联邻碳硼烷也能发生碳上取代、硼上取代、部分降解(脱硼)、还原(开笼)、热重排等反应,但部分反应(如还原反应)的情况有所不同.简要介绍并展望了联邻碳硼烷及其衍生物在药物以及(金属)有机合成等领域的应用前景.

金原子簇催化碳-碳偶联反应的研究进展（英文）

近十几年来,金原子簇(尺寸1-2 nm)逐渐发展成为一种新型的纳米材料。特别在近几年中,金原子簇催化剂广泛地应用于纳米催化中,例如选择性氧化还原以及碳-碳偶联等反应。与传统的金纳米颗粒(>2 nm)显著不同,金原子簇具有独特的电子性质和结构,能很好地关联金原子簇催化剂的结构与其催化性能,特别是对金原子簇的催化反应机理的研究。在本综述中,我们阐明了金原子簇催化剂在碳-碳偶联反应中的应用,其中包括Ullmann、Sonogashira、Suzuki和A^3-偶联等反应。并进一步揭示了金原子簇表面有机配体(例如芳香烃硫醇vs脂肪烃硫醇)对催化反应的影响,以及其它金属在金核内部的掺杂(例如铜、银、铂、钯等)改变原子簇的电子结构从而来调控其催化性能。最后,在原子层面上关联金原子簇结构和催化性能,并初步探讨催化反应机制。金原子簇催化剂的深入研究将为高效金纳米催化剂的设计提供一些建设性的思路和策略。

碳纤维角联织机经纱张力的H_(∞)网络化控制

碳纤维作为一种基础性原材料被广泛应用于航空航天、新能源汽车等高尖端领域。为实现CANbus网络环境下碳纤维角联织机的经纱恒张力控制,提升碳纤维织物性能,提出了一种H_(∞)网络化经纱张力控制策略。首先,进行了织机分区域的动力学分析,深入研究了基于Kelvin模型的经纱张力动态模型建立;其次,在建立双向通道数据丢包和网络时延依赖的网络化模型基础上,给出了闭环系统均方指数稳定及H_(∞)稳定的充分条件,并用Lyapunov泛函、锥补线性化迭代(cone complementary linearisation, CCL)算法,给出了带有观测器的最优H_(∞)控制器的设计步骤;最终,仿真表明所提出的控制器可有效地提高经纱张力控制系统对网络因素及开口扰动的鲁棒性。

碳纤维角联织机网络控制系统H_∞状态观测器设计

针对一类存在不确定时延的网络控制系统,该文提出了一种H∞状态观测器的设计方法。在考虑时延小于等于一个采样周期时的情况,将状态反馈网络控制系统建模为具有不确定性的离散时变系统,并建立了基于状态观测器的网络控制系统。根据Lyapunov稳定性理论,结合Matlab中的LMI工具箱进行可行性分析,得到了H∞状态观测器的设计方法,并验证其鲁棒稳定性。最后,以碳纤维角联织机为例进行仿真,验证了所设计状态观测器的可行性和鲁棒性。