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中科院大连化学物理研究所高比能锂电池研发进展

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中科院大连化学物理研究所高比能锂电池研发进展

中科院大连化学物理研究所科研成果介绍甲醇制丙烯新技术(DMTP)

第30届全国化学与物理电源学术年会

作者：张益宁张华民中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室储能技术研究部

伴随着电动车及移动电子设备等技术的发展,作为储能单元的二次电池,人们对其能量密度提出更高要求。自2010年,大连化物所开展了高比能锂电池的相关研究,主要包括锂.硫和锂.空气电池。目前,已搭建起较为完善的研究平台,围绕着如何提高电... 详细信息

伴随着电动车及移动电子设备等技术的发展,作为储能单元的二次电池,人们对其能量密度提出更高要求。自2010年,大连化物所开展了高比能锂电池的相关研究,主要包括锂.硫和锂.空气电池。目前,已搭建起较为完善的研究平台,围绕着如何提高电池各项性能指标,在关键材料与技术,电池结构设计与集成等方面开展了一系列工作,取得了阶段性成果。

关键词：高比能锂电池锂-硫电池锂-空气电池

来源： cnki会议评论

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当代化工 2019年第8期48卷 1778-1778页

作者：方健滕大勇齐远田晓白中海油天津化工研究设计院有限公司天津300100

项目简介及应用领域丙烯是化学工业的重要基础原料,目前其生产方式主要是对石油或其衍生品进行热裂解或者催化裂解。但是我国石油资源相对匮乏,随着社会经济的发展,原油需求量已远远大于国内生产量,供需矛盾日益突出。在我国能源结构中... 详细信息

项目简介及应用领域丙烯是化学工业的重要基础原料,目前其生产方式主要是对石油或其衍生品进行热裂解或者催化裂解。但是我国石油资源相对匮乏,随着社会经济的发展,原油需求量已远远大于国内生产量,供需矛盾日益突出。在我国能源结构中,煤占据主导地位。因此一条可行的途径是利用我国相对优势的煤资源,通过合成甲醇进一步制备丙烯等大宗化学品。这不仅实现了石油化工和煤化工的协调发展,而且可为国家节约原油资源,符合国家能源安全战略以及可持续发展的要求,对我国煤炭资源综合利用具有重大的经济和社会意义。

关键词：中科院大连化学物理研究所科研成果能源安全战略石油资源原油资源可持续发展基础原料化学工业

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锌基液流电池储能技术研究进展

科学通报 2024年第21期69卷 3110-3121页

作者：许鹏程袁治章李先锋中国科学院大连化学物理研究所大连116023

可再生能源的大规模普及利用是实现碳达峰、碳中和目标的必由之路.储能技术是实现可再生能源大规模普及利用的重要支撑技术,其中电化学储能技术中的锌基液流电池因其具有安全性好,成本低、能量密度高等优势,在用户侧储能及分布式能源等... 详细信息

可再生能源的大规模普及利用是实现碳达峰、碳中和目标的必由之路.储能技术是实现可再生能源大规模普及利用的重要支撑技术,其中电化学储能技术中的锌基液流电池因其具有安全性好,成本低、能量密度高等优势,在用户侧储能及分布式能源等领域具有很好的应用前景.锌基液流电池为负极发生金属锌沉积溶解反应的一类液流电池,根据正极氧化还原活性物质的不同,可以分为锌溴、碱性锌铁、中性锌铁、锌镍、锌碘等体系.本文从工程化应用的角度对锌基液流电池发展历程进行详细介绍,对近年来锌基液流电池的研究进展进行综述,总结了锌基液流电池的共性关键科学问题及改善策略,并对不同体系锌基液流电池中的个性问题进行了详细的分析,并指出了锌基液流电池未来发展方向.

关键词：储能技术锌基液流电池发展历程共性关键技术问题

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“双碳”目标下化石能源低碳转化方向探讨

科学通报 2024年第8期69卷 990-996页

作者：李婉君张锦威袁小帅杨丽平朱汉雄张小菲李梓彤刘陆刘正刚肖宇蔡睿刘中民中国科学院大连化学物理研究所大连116023

习近平总书记多次强调,“实现‘双碳’目标,不是别人让我们做,而是我们自己必须要做”.党的二十大报告进一步指出,对于我国,“推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节”,“加快推动产业结构、能源结构、交通运输结... 详细信息

习近平总书记多次强调,“实现‘双碳’目标,不是别人让我们做,而是我们自己必须要做”.党的二十大报告进一步指出,对于我国,“推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节”,“加快推动产业结构、能源结构、交通运输结构等调整优化”.“双碳”目标的提出,是我国以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的必然要求.

关键词：产业结构中国式现代化交通运输结构能源结构化石能源绿色化低碳化高质量发展

新型酸性磷酸酶“Turn-on”型荧光底物

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1607-1612页

作者：李晓佩张勇杰王东东卿光焱大连工业大学辽宁大连116034 中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023

酸性磷酸酶(ACP)是前列腺癌、戈谢病、肾病等疾病的重要生物标记物,因此开发灵敏、高选择性的ACP检测方法具有重要的意义。目前,已发展出多种ACP检测方法,包括免疫法、光谱法、色谱法、电化学法等;其中,荧光检测方法因灵敏度高、选择性... 详细信息

酸性磷酸酶(ACP)是前列腺癌、戈谢病、肾病等疾病的重要生物标记物,因此开发灵敏、高选择性的ACP检测方法具有重要的意义。目前,已发展出多种ACP检测方法,包括免疫法、光谱法、色谱法、电化学法等;其中,荧光检测方法因灵敏度高、选择性好、快速、准确等优点备受关注。通过席夫碱反应,利用2-氨基苯硼酸(2-APBA)二聚体和磷酸吡哆醛(PLP)合成了一种新型的ACP“Turn-on”型荧光底物APBA-PLP(ABPL)。反应后,PLP的—CHO基团和2-APBA二聚体的—NH 2基团的特征峰消失,同时ABPL的C N基团的特征峰出现;此外,^(1)H和^(1)H—^(1)H COSY核磁波谱的信号峰与ABPL的结构相对应。以上表征结果证实了ABPL的成功合成。进一步,将ABPL应用于ACP检测。我们发现向ABPL水溶液中加入ACP后,体系的荧光强度增强,机理为:2-APBA二聚体为聚集诱导发光增强(AIEE)分子,其AIEE特性源于2-APBA二聚体的高度有序堆积;当2-APBA二聚体分子上引入PLP后(即合成ABPL),分子的高度有序堆积结构被破坏;加入ACP后,PLP水解为吡哆醛并从2-APBA二聚体分子上脱落,2-APBA二聚体分子又可重新进行高度有序堆积,表现为体系的荧光增强。在0~5 U·L^(-1)活性范围内,376.5 nm处的相对荧光强度与ACP活性之间呈现出良好的线性关系(R 2=0.99)。此外,当ACP、果胶酶、木瓜蛋白酶和脂肪酶的活性分别为4、50000、80000和10000 U·L^(-1)时,四种酶对应的相对荧光强度分别为0.2、-0.006、0.03和0.05。该结果表明ABPL对ACP具有高选择性。ABPL分子易合成,对ACP具有线性和高选择性响应,为设计合成可用于ACP检测的新型高效荧光底物提供了新策略。

关键词：酸性磷酸酶 2-氨基苯硼酸二聚体磷酸吡哆醛荧光

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吲哚不对称氢化动态动力学拆分新策略

有机化学 2024年第4期44卷 1374-1376页

作者：牛童周永贵中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023

动态动力学拆分(DKR)是一种将手性外消旋体转化为光学纯化合物的策略[1],其优点在于能够克服传统动力学拆分最大理论产率50%的限制(Scheme1a).目前基于DKR策略的不对称氢化[2-4]主要受限于烯醇化的酮或活化亚胺,其他类型底物的研究则很... 详细信息

动态动力学拆分(DKR)是一种将手性外消旋体转化为光学纯化合物的策略[1],其优点在于能够克服传统动力学拆分最大理论产率50%的限制(Scheme1a).目前基于DKR策略的不对称氢化[2-4]主要受限于烯醇化的酮或活化亚胺,其他类型底物的研究则很少,因此,拓宽该策略用于构建更多类型的手性化合物十分必要.

关键词：不对称氢化动态动力学拆分手性化合物外消旋体烯醇化光学纯理论产率吲哚

SnCl_(2)促进的Pt1/PS-PPh_(2)催化剂高选择性催化高碳烯烃氢甲酰化反应

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 316-326页

作者：虞周楠张磊磊谈源龙井日峥曹宏晨楼才溢格日乐王军虎王爱琴张涛中国科学院大连化学物理研究所中国科学院应用催化科学技术重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049 中国科学院大连化学物理研究所低碳催化技术国家工程研究中心辽宁大连116023 中国科学院大连化学物理研究所穆斯堡尔谱数据中心辽宁大连116023

氢甲酰化作为工业上制备醛、醇等含氧化合物的重要反应,广泛应用于制备洗涤剂、增塑剂、表面活性剂和香料等.目前,氢甲酰化反应主要使用HCo(CO)_(4),HCo(CO)_(3)(PR_(3))和HRh(CO)(PPh_(3))_(2)等配合物作为催化剂.尽管Co基催化剂可以... 详细信息

氢甲酰化作为工业上制备醛、醇等含氧化合物的重要反应,广泛应用于制备洗涤剂、增塑剂、表面活性剂和香料等.目前,氢甲酰化反应主要使用HCo(CO)_(4),HCo(CO)_(3)(PR_(3))和HRh(CO)(PPh_(3))_(2)等配合物作为催化剂.尽管Co基催化剂可以将高碳烯烃、内烯烃以及支链烯烃高选择性地转化为直链醛,但其反应条件(5-30 MPa,140-200℃)较苛刻,且容易发生烯烃加氢等副反应.相比之下,Rh催化剂的活性比Co基催化剂高1-2个数量级,且反应条件较为温和.但Rh储量稀少,价格昂贵,而且对于高碳烯烃氢甲酰化反应,Rh催化剂难以分离和循环使用.因此,研究者开展了其他金属催化剂的研究,其中Pt-Sn催化剂因其出色的区域选择性而备受关注.但目前Pt-Sn催化剂多局限于均相催化体系,而且Sn助剂的作用尚不明确.本文采用商业化三苯基膦嫁接的聚苯乙烯小球为载体,通过浸渍法制备了SnCl_(2)-Pt_(1)/PS-PPh_(2)单原子催化剂,考察了其在长链-烯烃氢甲酰化反应中的催化性能,并研究了Sn的促进作用.首先,以1-己烯氢甲酰化为探针反应,对催化剂的组成以及反应条件进行了优化.当Pt/P/Sn=1/2/5时,催化剂表现出最高的催化活性,在90-120℃和4-6 MPa合成气条件下,催化剂转化频率(TOF)为40 h^(-1),产物醛的正异比>42.随后,考察了催化剂的底物适用性.结果表明,C6-C12的高碳烯烃均可被高选择性地转化为相应的醛(正异比>20).然而,在循环使用实验中,由于SnCl_(2)不能稳定锚定在载体上,第二次循环时催化活性降低.但通过补加SnCl_(2),催化活性可以完全恢复.高压热过滤实验及元素检测结果表明,反应过程中Pt没有流失.X射线吸收光谱(XAFS)表征结果表明,反应后Pt仍以单原子形式存在,说明Pt1/PS-PPh_(2)具有良好的稳定性.通过准原位X-射线吸收谱、Mössbauer谱和红外光谱表征对反应过程中Pt和Sn的电子性质和配位结构进行了研究.结果表明,SnCl_(2)在反应过程中逐渐转化为Sn(dioxane)Cl3-物种(1,4-二氧六环为反应溶剂),并与Pt原子形成Pt-Sn键.当反应体系中没有Sn时,Pt(II)会被合成气过度还原并发生团聚.当没有膦配体时,Pt原子也会发生聚集,而且SnCl_(2)会在Pt(II)的催化作用下发生水解生成SnO.因此Sn(dioxane)Cl3-与膦配体共同抑制了Pt(I)在反应过程中的还原与聚集.最后,通过XAFS表征深入研究了反应机理.分析结果表明,CO在催化剂上具有较强的吸附作用,而H_(2)则可能以异裂的方式在催化剂上被活化.据此提出可能的反应机理:首先,H_(2)在催化剂上活化先形成Pt-H物种;随后,烯烃插入Pt-H,形成Pt-烷基物种;接着,CO迁移并插入,生成Pt-酰基物种;最后,经过还原消除步骤,得到最终的产物醛.综上,本文制备了一种对高碳烯烃氢甲酰化反应具有良好催化性能的SnCl_(2)-Pt1/PS-PPh_(2)单原子催化剂,为低成本非Rh基催化剂的开发提供借鉴.同时,揭示了催化体系中Sn的促进作用,为通过Lewis酸来调控催化剂的性能提供了参考.

关键词：氢甲酰化反应铂-锡催化剂高碳烯烃区域选择性单原子催化剂

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应用于先进生物成像的荧光染料进展

化工学报 2024年

作者：许宁乔庆龙徐兆超中国科学院大连化学物理研究所

生物荧光标记及成像技术的发展，密切依赖于荧光染料的亮度、光稳定性以及生物相容性等关键发光和化学特性，发展新型荧光团和提升发光性能也将推动生物荧光技术的进步。荧光染料的新颖发光特性又紧密关联于它们的分子结构，而染料结构... 详细信息

生物荧光标记及成像技术的发展，密切依赖于荧光染料的亮度、光稳定性以及生物相容性等关键发光和化学特性，发展新型荧光团和提升发光性能也将推动生物荧光技术的进步。荧光染料的新颖发光特性又紧密关联于它们的分子结构，而染料结构创新的主要策略包括发现全新的荧光团和对传统荧光团母体进行结构改造。本综述从荧光染料的发光-构效关系切入，详细概述了一系列通过分子结构创新而在发光性能上获得显著提升的荧光染料，并讨论了这些染料在先进生物荧光成像等前沿应用中展现出的卓越表现。文章最后讨论了生物成像领域中荧光染料的发展所面临的挑战。

关键词：荧光染料结构改造荧光探针超分辨成像

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多学科融合共促碳达峰与碳中和

科学通报 2024年第8期69卷 981-982页

作者：张涛王秋良中国科学院大连化学物理研究所大连116023 中国科学院电工研究所北京100190

实现碳达峰碳中和(简称“双碳”),是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策.党的二十大报告明确提出,要积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,加快规划建设新型能源体系,推动能源清洁低碳高效利用,... 详细信息

实现碳达峰碳中和(简称“双碳”),是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策.党的二十大报告明确提出,要积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,加快规划建设新型能源体系,推动能源清洁低碳高效利用,确保能源安全,提升生态系统碳汇能力,加快发展方式绿色转型.

关键词：碳中和能源革命绿色转型多学科融合能源安全战略决策生态系统低碳高效

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