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碳纳米管担载纳米Ir催化生物质基乙酰丙酸合成γ-戊内酯(英文)被引量：15: 2013年; 以碳纳米管(CNTs)担载Ir纳米粒子为催化剂进行生物质基平台化合物乙酰丙酸(LA)选择加氢制备γ-戊内酯(GVL)的研究,并利用X射线衍射、X射线光电子能谱和透射电镜表征了使用前后的Ir/CNT催化剂,探讨了影响LA催化加氢制GVL反应性能的因素和该反应的可能路径.结果表明,与Ru,Rh和Pd等传统铂族金属相比,Ir/CNT催化剂不但可在温和条件下(50oC,2.0MPa,H2)实现LA至GVL的完全转化,且可对多类直接源于生物质水解的含等量LA/甲酸的"真实"体系实现GVL的高效选择合成.; 杜贤龙刘永梅王建强曹勇范康年; 关键词：生物质乙酰丙酸铱碳纳米管

利用多功能、多用途的可再生甲酸实现化学品的绿色与可持续合成（英文）被引量：6: 2015年; 近年来,随着化石资源日趋短缺以及由此带来的人类生存环境日益恶化,生物质等可再生资源的高效、可持续利用已成为各国科学家研究与关注的焦点.甲酸,生物精炼中的主要副产物之一,具备廉价易得、无毒、能量密度高以及可再生可降解等特性,将其应用于新能源利用与化学转化,不仅有助于甲酸应用领域的进一步拓展,还有助于解决面向未来的生物精炼技术中的一些共性瓶颈问题.本文简要回顾了甲酸利用的研究历史,总结了甲酸作为高效、多用途试剂与原料在化学品合成及生物质催化转化等方面的最新研究进展,并对利用甲酸活化来实现高效化学转化的基本原理及催化体系进行了对比分析,指出今后研究重点应着眼于努力提高甲酸的利用效率,同时实现高选择性合成两方面,并在此基础上进一步拓展其应用领域.在化学品合成方面,甲酸作为一种环境友好可再生的多功能试剂可应用于多种官能团的选择转化过程.作为一种高含氢量的氢转移试剂或还原剂,甲酸相较传统氢气具有操作简便可控、条件温和、具有良好化学选择性等优点,广泛应用于醛酮、硝基、亚胺、腈、炔烃、烯烃等的选择还原以制取相应的醇、胺、烯烃和烷烃类化合物,以及醇类和环氧化物的氢解和官能团去保护等过程.鉴于甲酸亦可用作C1原料,作为多用途的关键基础试剂甲酸还可应用于包括喹啉衍生物的还原甲酰化、胺类化合物甲酰化和甲基化,烯烃羰化以及炔烃还原水合等多级串联反应,是实现精细复杂有机分子高效简约绿色合成的重要途径.该类过程的挑战在于寻求对甲酸及特定官能团的可控活化兼具高选择性和高活性的多功能催化剂.此外,近期有研究表明以甲酸为C1原料还可通过催化歧化反应直接高选择性合成甲醇等大宗化学品.在生物质催化转化方面,甲酸的多功能特性为�; 柳翔李舒爽刘永梅曹勇; 关键词：甲酸化学合成生物精炼

Towards a green bulk-scale biobutanol from bioethanol upgrading被引量：2: 2016年; Biobutanol is attracting increasingly interest as a source of renewable energy and biofuels because of its many advantages over bioethanol that include higher energy density, fuel efficiency, and reduced engine damages. Currently, there is a growing interest in producing biobutanol from bioethanol, in view of the tremendous potential benefits of this transformation for the bulk production of biobutanol in a target specific manner. This perspective paper describes recent progress for the ethanol to butanol process. The different catalysts, including homogeneous and heterogeneous catalytic systems, for ethanol to butanol are outlined and compared, and the key issues and requirements for future developments are highlighted.A major challenge for further development and application of ethanol to butanol process is to find an optimal balance between different catalytic functions and to suppress the formation of side products that has plagued most catalytic bioethanol upgrading systems.; Qi ZhangJing DongYongmei LiuYangdong WangYong Cao; 关键词：CATALYSIS ETHANOL

水相介质中负载纳米金催化CO高选择性还原糠醛（英文）被引量：1: 2016年; 近年来可再生资源以及化工原料的多元化备受关注,生物资源成为其中的一个新亮点.糠醛是一种可由生物质转化而来的重要化工原料,将其催化还原直接转化为糠醇是构建以糠醛为平台化合物的生物基呋喃衍生物价值链的重要环节.长久以来,糠醛制糠醇研究主要集中在以H_2作氢源的加氢工艺及相关催化剂配方的优化、改进等方面,尽管在工业上已获得成功应用,但由于需大量消耗源于化石燃料的H_2,使得该路线总体上仍依赖于化石能源.此外,大量使用H_2所涉及的储存、运输和使用条件苛刻以及如何有效控制目标产物的选择性等问题也一直是糠醛传统催化加氢所面临的挑战.因此,寻求可替代传统氢气作氢源,更为经济实用且高效的糠醛高选择性催化还原制糠醇路线,对于发展以糠醛转化为技术核心的新一代糠醛基化工产业链,以及实现诸如5-羟甲基糠醛等其它重要生物质基平台化合物的还原转化,均具有重要意义.本文旨在通过实证性实验,考察以价廉且来源丰富的CO替代H_2来实现高选择性液相糠醛催化转化制糠醇的可行性.众所周知,CO不但是C_1化学工业中至关重要的基础原料,在发展并完善面向未来的低碳能源及化学品清洁合成新技术等方面也有着非常大的应用潜力.鉴于CO也是炼钢焦炉气的重要组成部分,因此开发新颖的基于CO的还原转化和相关反应新技术,不但可有效拓展CO的潜在应用范围,对于实现传统高能耗行业的节能减排和转型升级也有着重要的启示和借鉴意义.我们近期利用CO/H_2O为还原介质,在温和条件下实现了纳米Au催化取代硝基或羰基化合物高效、高化学选择性还原,本文系统研究了包括传统铂族金属在内的各类高分散贵金属催化剂、反应温度、反应压力以及反应时间等对糠醛转化率和糠醇选择性的影响.通过优化催化剂制备和反应条件,发�; 董静朱明明张高硕刘永梅曹勇刘苏王仰东; 关键词：糠醛负载型金催化剂一氧化碳水相

纳米金催化的绿色合成与清洁反应研究新进展被引量：7: 2016年; 近年来,基于多相纳米金(Au)催化的绿色合成与清洁反应研究引起了人们的广泛关注。与传统的铂族金属催化剂相比,纳米Au催化剂在控制反应选择性、高收率获得目标产物以及实现高效简约的一锅法串联反应合成等符合"原子经济"及"步骤经济"等绿色化学理念的新反应及新过程方面展现了其独特的优势,已成为当前绿色催化领域研究的热点和前沿。主要综述了我们研究小组在纳米Au催化绿色合成领域,尤其是利用纳米Au催化高效制取含氮精细有机化合物及生物质资源高值化利用方面所取得的研究进展,介绍了各类反应的特点、优势及在合成中的应用。; 李舒爽陶磊张奇刘永梅曹勇; 关键词：铂族金属

甲酸为氢源的甘油催化选择氢解被引量：2: 2013年; 以甲酸作为氢源,采用铜基复合金属氧化物催化剂,催化氢解甘油制备1,2-丙二醇,其中液相甲酸的高选择性分解是实现甘油氢解的必要和关键步骤.活性测试表明,高分散的铜和ZrO2载体间的协同作用对甲酸分解和甘油到1,2-丙二醇的转化至关重要,20%Cu/ZrO2催化剂的活性最佳.由于避免使用相对昂贵的化石燃料氢,因而该催化体系在生物质的高值利用方面具有潜在的应用前景.; 袁静李舒爽于磊刘永梅曹勇; 关键词：二氧化锆氢解甘油甲酸

温和条件下生物基乙酰丙酸催化加氢合成γ-戊内酯研究被引量：1: 2012年; 将高活性的负载型Ir/CNT催化剂应用到乙酰丙酸(LA)加氢制备γ-戊内酯(GVL)反应中,对影响LA加氢的因素进行了讨论,并结合X-射线衍射(XRD)透射电子显微镜(TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对使用前后的Ir/CNT催化剂进行了表征,此外通过程序升温脱附(H_2-TPD)实验对Ir/CNT催化剂的高活性进行了探讨.研究发现使用Ir/CNT催化剂在50℃、2 MPa氢压下反应1 h后可实现LA的完全转化,GVL选择性大于99%.最后通过升高氢气压力可将含有等量甲酸(FA)和LA的模拟生物质水解液高效转化为GVL.; 杜贤龙袁静曹勇刘永梅范康年; 关键词：乙酰丙酸甲酸铱催化剂

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国家自然科学基金(21273044)

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