含氮有机聚合物催化CO2环加成反应的研究

来源 :刘超 |
大气中CO2含量的上升对地球生态系统和人类生存造成了严重威胁。同时,CO2还是一种易于获得的工业原料,它的捕集与利用对实现碳达峰、碳中和具有重大战略意义。由于CO2和环氧化物环加成反应符合绿色化学的原则,且产物环
大气中CO2含量的上升对地球生态系统和人类生存造成了严重威胁。同时,CO2还是一种易于获得的工业原料,它的捕集与利用对实现碳达峰、碳中和具有重大战略意义。由于CO2和环氧化物环加成反应符合绿色化学的原则,且产物环状碳酸酯具有广泛应用,因此该反应是一种很有前景的化学反应。但是,CO2分子的化学惰性限制了该反应的进行,需要开发高效的催化剂来活化CO2分子。其中,含氮有机聚合物是一类非常重要的催化剂,该聚合物可以与CO2分子相互作用活化CO2,还可以通过功能化修饰的方式来调控催化剂的结构和性能。但是,金属修饰的含氮有机聚合物存在聚合单体昂贵和制备过程复杂等问题,离子化的含氮有机聚合物存在共催化剂和有机溶剂的使用等问题。因此,本论文主要通过官能团功能化和多级孔引入等策略制备了高催化活性的含氮有机聚合物,应用于催化CO2环加成反应。选取富含胺基的聚乙烯亚胺(PEI)与共催化剂(Zn X2)组成Lewis酸-碱双组份催化体系PEI/Zn X2。其中,PEI中的伯胺、仲胺及Lewis酸性的锌离子可以活化环氧化物;PEI中的含氮基团伯胺、仲胺和叔胺作为Lewis碱可以活化CO2,Lewis酸-碱位点协同作用高效催化CO2环加成反应。通过共催化剂的筛选表明,PEI与Zn I2的协同催化效果最佳,在100°C、1.0 MPa和3.0 h条件下实现CO2和环氧丙烷(PO)环加成反应的高效催化转化,碳酸丙烯酯(PC)产率和选择性为95%和96%。由于Zn X2在空气中存在易于潮解的问题,因而为了避免Zn X2的使用以及在更温和条件下催化效率的提高,进一步制备了金属修饰的吡啶-聚乙烯亚胺有机聚合物(M-Py-PEI)。配位的金属离子可以活化环氧化物,含氮基团仲胺和叔胺可以活化CO2。在四丁基溴化胺(Bu4NBr)协助下,Co-Py-PEI/Bu4NBr双组份催化体系可以在30°C、1.0 MPa和24 h反应条件下催化CO2和PO环加成反应,PC的产率和选择性均为99%。在连续使用七次后,Co-Py-PEI仍然显示出较好的催化活性。此外,催化体系对分子尺寸较小的环氧化物有较高的催化活性。由于共催化剂的使用不利于产物的纯化和工业应用,并且过渡金属在催化过程中易于流失会造成催化剂的失活及对环境的不利影响,因而本研究进一步发展了单组分的含氮有机聚合物催化剂,一锅法制备得到一系列吡啶基离子型有机聚合物Py-POP-X(X=Cl,Br)。该有机聚合物具有丰富的多级孔结构和高的比表面积。丰富的多级孔结构有利于CO2的富集和反应物/产物的传质,吡啶可以活化CO2,同时卤素离子促进了环氧化物的开环,具有催化活性的官能团和多孔结构的存在促进了催化反应的进行。Py-POP-Br催化剂在273 K和0.1MPa条件下具有较高的CO2吸附性能(1.72 mmol g-1),并且在无金属、无共催化剂、无溶剂条件下(120°C、2.0 MPa和8.0 h),可以实现高效催化CO2和PO环加成反应,PC的产率和选择性分别为97%和99%。循环使用四次后,Py-POP-Br催化剂仍然具有良好的催化活性,PC的产率和选择性分别为92%和99%。为了进一步提高单组份非金属催化剂的催化活性,通过将具有Lewis酸性的含硼基团引入吡啶基离子型有机聚合物,成功合成了含有Lewis酸-碱性的硼修饰的吡啶基离子型有机聚合物B-POP-Cl。Lewis酸性的含硼基团可以活化环氧化物,Lewis碱性的Cl–有利于环氧化物的开环。并且B-POP-Cl具有丰富的多级孔结构和较高的比表面积,因而其对CO2有较高的吸附能力(1.46 mmol g-1,273 K和0.1 MPa)。在120°C、2.0 MPa和5.0 h且无共催化剂和无溶剂使用条件下,B-POP-Cl可以实现CO2和PO环加成反应的催化转化,PC的产率和选择性分别为94%和99%。
患者男,86岁。因全身性丘疹、结节、斑块1个月余,于2012年8月6日来我院就诊。患者1个多月前始无明显诱因全身出现散在性丘疹、结节,无明显瘙痒及疼痛,曾至外院皮肤科诊治(具
传统单标签挖掘技术研究中,每个样本只属于一个标签且标签之间两两互斥。而在多标签学习问题中,一个样本可能对应多个标签,并且各标签之间往往具有关联性。目前,标签间关联性
当代著名的英国哲学家波兰尼提出了一种意会认知理论,这一理论中,理性知识的言传自明性被体知意会替代,主-客二元认知构架中的线性反映论和观念赋型说被复杂的辅助觉识和焦点
人们的物质生活得到越来越大的满足的时候,人们的需求并不会减少,反而会增加更多。在危险品物资方面就有明显的体现,人们对危险品物资的需求也呈现着不断上升的趋势,这就出现了危
在中国人的传统观念中,男人大概再也没有比被人戴上"绿帽子"更闹心的了.而在<贪官扶持情敌背后的交易>这篇案件纪实中,邓中华、朱庆华、谭代文等人为了捞取不义之财,自导自演
期刊
我院于1992年5月应用EGEG—2D4型双导智能胃电图仪检查胃病患者,现对其中300例随机奇偶数分组,偶数作胃镜检查对照,分析如下: 1 临床资料 1.1 一般资料:临床检查300例胃病患
实践是认识发生的现实基础,作为新世纪新阶段我国经济社会发展现实的科学的理论反映和行为指南,科学发展观的实践性就更为凸显。这主要表现在,一方面,科学发展观是从实践中来
【正】 关于把住宅建设做为新的经济增长点和消费热点的讨论,已历时一年有余,但迄今基本上是雷声大、雨点小,且雷声也仅限于局部范围。我分析原因:一是未形成合力,二是没找准
近几年来,“县域经济”以全新的概念进入了我国的经济生活,引起了理论界和实践工作者的普遍关注。县域经济是县治范围内多种经济关系的总和.它包括产业结构和布局,经济发展总量和
【摘 要】在新课改的要求下,高效课堂给我们解决了内容多、时间少的问题。高效课堂对教师来说,就是教学方式的改革。在课堂改革中,教师应从角色、观念上转变,更要改变教学方式,真正做到高效率、高质量地完成教学任务,促进学生获得高效发展。  【关键词】趣味;思想品德;课堂;高效性  所谓高效课堂教学,就是指在科学的教育教学理论指引下,依据教学规律和心理发展规律,应用科学的教学策略和技巧,发挥学生主观能动性
目的探讨胰腺癌淋巴结转移情况对预后的影响。方法回顾性分析2009年1月至2012年12月收治的65例接受胰十二指肠切除术的胰腺癌患者的临床资料,对是否有淋巴结转移、淋巴结清扫
在新生儿缺氧缺血性脑病发展的过程中,常出现急性胃肠功能障碍,即肠鸣音消失或是减弱,呕吐咖啡色样液体,呕吐和黑便。它常预示着病情加重和预后不良,给临床治疗带来困难。为了有效
《平凡之路》里,樸树这样唱道:“我曾经像你像他像那野草野花/绝望着/也渴望着/也哭也笑平凡着。”《孤独小说家》里的青田耕平也曾像你像我,对着“平凡”这团棉花拳脚相向,却只收获了空虚而无从着落的挫败感。他出道十年,几无获奖,作品也总是无缘加印。他没有被出版社抛弃,也依旧被别人尊称为“作家”——只是酬劳仅相当于同龄的公司职员,只是作品没有热卖,只是依旧平凡。  我小时候很自卑,数着头顶的星星过日子。我
期刊
在校企合作、工学结合教育模武下,高职德育工作呈现德育环境进一步社会化、复杂化、德育主体由集中趋向分散、校企双方合作德育机制尚未形成等特点,结合这些特点,有针对性地
该文从挂篮荷载计算、施工流程、支座及临时固结施工、挂篮安装及试验、合拢段施工、模板制作安装、钢筋安装、混凝土的浇筑及养生、测量监控等方面人手,介绍了S226海滨大桥
Pianese(1903年)首先创用套管针在腓骨骨骺进行骨髓穿刺术,Ghedini(1908)年在胫骨上三分之一部位进行骨髓环钻术,Seyfarth(1923年)选择胸骨作环钻术,从1929年Arinkin使用骨
音高变化规律对合成高自然度的语音非常重要.为了提取音高即基频的变化规律,设计实现了数据挖掘系统SpeechDM,经过训练取得了较好的学习结果.该文介绍了国内进行的关于音高变
基于CIMS对仿真技术的需求,研究开发了协同CIMS工程各环节和完成CIMS工程设计必不可少的支持环境──加工过程仿真器MPS。介绍了MPS的结构、关键技术和主要算法(包括几何及运动建模、数控代码翻译
近年来,我们成功地推广了活体香椿平地种植新方法。这种方法比立体无土栽培产量提高20%,而且投入少,管理方便。具体做法是: 一、选地秋季一般在室内种植;室外种植要选地势高
1994年第四季度建材产品质量国家监督抽查结果的通报1994年第四季度国家监督抽查了1322个企业(含生产、销售)的37类1933个产品,合格1337个,抽样合格率为68.9%。建材产品抽查了混凝土输水管与水泥工业用管磨机
国外研究表明,盈利的质量与其持久性呈显著的正相关关系,而主营业务利润比重又在很大程度上决定了企业的盈利质量和获利能力。公司只有不断提高主营业务利润的比重,才能增加
本文采用气相色谱对2,4-二硝基氯苯及其有机杂质进行分离,用峰面积归一化法进行定量分析。使用精密度数据对分析方法进行了评价,给出了各杂质的最小定量限。
事件作为人类知识的基本单元,较之静态概念可以表达出更高层的语义信息,近年来受到越来越多研究者的关注。文本是信息的载体,对文本资料的理解与应用,是知识得以传播的重要手
本文基于科学素养内涵和功能的分析的基础上,进一步对我国领导干部科学素养的现状与问题、提升对策等研究进行综述,并提出要在基于科技与社会协同发展需求的新背景下,加强领
黄金因具有货币和商品双重属性,可抵御通货膨胀风险和主权货币贬值风险,在国家经济安全及 金融穗定中承担着重要作用.深入研究黄金双重避险能力及其联动性,尤其是当重大政治
三氧化二铝为催化剂,乙酰基二茂铁与芳伯胺进行缩合反应,分离出十种稳定的酮亚胺。元素分析,红外光谱和核磁共振谱研究测定了它们的结构。比较乙酰基二茂铁和苯乙酮与芳伯胺
蔡元培是我国近代著名的思想家和教育家。在民族危机加深,传统文化的熏陶和西方文化的影响下,蔡元培毅然选择教育救国。蔡元培的德育思想内容不仅丰富而且博大精深,以德育为
长期用声过度或用声不当,可发生易倦和声音嘶哑,甚至发生声带息肉或声带小结,为了解除这部分患者的痛苦,开展了支撑喉镜检查及手术,又可对喉镜的肿瘤从喉内径路进行切除。我科室20
随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高,对建筑结构设计的要求也越来越高.然而在实际工程设计中,许多工程师只会依赖计算机结构程序进行设计,但由于计算机的黑箱计算(只
目的:介绍长骨干不稳定性骨折的超关节夹板外固定方法。方法:采用塑形纸质支架夹板超关节外固定,辅以适当牵引,治疗肢体长骨干不稳定性骨折67例。结果:61例达到功能复位要求,6例
设计说明:包装设计主要以卡通插画的形式来表现,运用突出的颜色来吸引消费者,简洁明了传达了产品的信息,以包装上的文字来符合年轻人的喜好。
期刊
在对铁磁材料的漏磁无损检测中,缺陷信号经常受到噪声的干扰,从而影响设备的检测能力以及对缺陷的评估。通过基于双谱信号重构方法.在含有不同噪声的检测信号中分别提取了缺陷信
1病因分析1.1营养因素:怀孕期间营养不良,缺乏矿物质、维生素,运动不足。
①目的探讨体外循环(CPB)对血小板激活状态及血管张力相关因子的影响.②方法分时段测定20例心脏直视手术病人CPB前后血浆颗粒膜蛋白(GMP-140)、血栓烷B2(TXB2),6-酮-前列腺素
目的 观察血液透析患者焦虑情绪的相关因素.方法:采用焦虑自评量表(SAS)和自行设计的HD患者一般情况调查表对住院接受HD患者进行问卷调查.结果 患者焦虑心理普遍存在.职业、
为了适应我国“素质教育”的要花发挥体育教学在职高教育中的地位与作用,提高高职体育教学质量就成为了每一位体育教师所必须面对的一项重要任务.本文从当前职高体育教学思想
自西方发达国家将人力资源管理看作一个职业以来,经过多年的探索,寻求到了如何使这个职业走向职业化正轨的标准和规范,并建立了相关的管理体系。西方国家之所以重视人力资源管理
  财政部要求上市公司2009年7月1日实施《企业内部控制基本规范》,并鼓励非上市的大中型企业执行,铁路运输企业作为国有大型企业势必执行,本文从铁路行业的窗口——大秦公司(
因语言差异、语言的文化性等因素影响,翻译过程中,文化“失真”现象不可避免,特别是少数民族文化具有封闭性、原生性、复杂性等特征,在思想意识、思维方式等方面和大众文化有
【摘 要】 市政道路是城市基础设施建设的重要内容,市政道路监理是保障施工质量的重要措施。本文对市政道路工程特点、市政道路工程质量通病及市政道路工程质量监理方法进行了分析和探讨。  【关键词】 市政;道路;监理;质量控制  随着,城乡建設的持续深入,我国市政道路施工项目逐渐增加,市政道路建立作为保障施工质量的主要措施,也逐渐受到人们的重视。监理是业主(甲方)的咨询机构,市政道路监理的核心是控制施工质
期刊