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绿色化学工程与工艺对化学工业的促进作用

清洗世界 2024年第3期40卷 74-76页

作者：吕烁刘允鹏山东宏旭化学股份有限公司山东东营257500 寿光诺盟化工有限公司山东寿光262700

目前随着工业技术实现良好发展,社会各界对于绿色化学工业有了全新的认知,同时绿色化学在化学工程领域实现了良好的应用,对过去在化工生产环节所造成的环境污染以及资源使用问题进行有效的处理,推动化学工业实现绿色和可持续发展。本文... 详细信息

目前随着工业技术实现良好发展,社会各界对于绿色化学工业有了全新的认知,同时绿色化学在化学工程领域实现了良好的应用,对过去在化工生产环节所造成的环境污染以及资源使用问题进行有效的处理,推动化学工业实现绿色和可持续发展。本文通过分析绿色化学工程与工艺的内涵,并根据当前绿色化学工程与工艺实际发展现状,研究绿色化学工程与工艺对化学工艺的促进作用,希望可以为相关从业者提供参考。

关键词：绿色化学工程工艺化学工业促进作用探究

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酶-化学级联催化制备(S)-烟碱

精细化工 2024年第1期41卷 127-136页

作者：刘茜琳高静马丽宋浩雷贺莹郑晓冰河北工业大学化工学院天津300400 河北亚诺生物科技有限公司河北石家庄052160

传统(S)-烟碱合成方法步骤复杂且依赖多种化学催化剂。为了实现(S)-烟碱的绿色合成,设计了酶-化学级联途径:首先,构建了亚胺还原酶(IRED)与甲酸脱氢酶(FDH)的偶联体系,以麦斯明为底物合成(S)-降烟碱;然后,将(S)-降烟碱经Eschweiler-Cla... 详细信息

传统(S)-烟碱合成方法步骤复杂且依赖多种化学催化剂。为了实现(S)-烟碱的绿色合成,设计了酶-化学级联途径:首先,构建了亚胺还原酶(IRED)与甲酸脱氢酶(FDH)的偶联体系,以麦斯明为底物合成(S)-降烟碱;然后,将(S)-降烟碱经Eschweiler-Clarke反应制备(S)-烟碱。通过大肠杆菌宿主分别对IRED和FDH进行表达,得到含酶细胞及酶液,考察了pH和温度对细胞中IRED和FDH酶活力的影响。优化酶催化制备(S)-降烟碱的反应条件,在30℃、pH 7.5条件下,添加质量浓度为30 g/L的麦斯明、600 U/L FDH细胞、900 U/L IRED细胞、0.6 mmol/L NADP^(+)和质量浓度为90 g/L的甲酸钠,(S)-降烟碱的产率>98%,对映体过量(e.e.)值>99%。最后,通过化学法将(S)-降烟碱甲基化得到(S)-烟碱,此步骤产率和e.e.值均达99%以上。

关键词： (S)-烟碱亚胺还原酶甲酸脱氢酶 (S)-降烟碱生物工程

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含氮芳香性杂环化合物的不对称氢化反应研究进展

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有机化学 2024年第5期44卷 1403-1422页

作者：刘晨光中石化(北京)化工研究院有限公司北京100083

手性饱和含氮杂环结构广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中.利用含氮芳杂环化合物的不对称氢化反应来构筑该类化合物是最为直接有效的方法之一.然而,由于含氮芳杂环化合物具有很强的共轭稳定性,且产物中氮原子对金属催化剂具... 详细信息

手性饱和含氮杂环结构广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中.利用含氮芳杂环化合物的不对称氢化反应来构筑该类化合物是最为直接有效的方法之一.然而,由于含氮芳杂环化合物具有很强的共轭稳定性,且产物中氮原子对金属催化剂具有毒化作用,该类化合物的不对称氢化反应的发展要滞后很多,研究报道也相对较少.其中,如何开发高效的催化体系来实现活化惰性底物的同时,对反应的立体选择性进行精确调控是相关研究的关键问题.目前,一系列过渡金属以及有机小分子催化剂的开发已经引领该领域取得了一定进展.鉴于不同类型催化剂的结构和性质对于催化活性、反应选择性及底物适用范围的显著影响,根据催化剂的反应性进行分类,系统综述了含氮芳香性杂环化合物不对称氢化反应的研究进展.

关键词：氢化反应不对称催化手性含氮杂环

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氧化石墨烯/聚丙烯酸基导电黏附凝胶的制备与性能

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化工进展 2024年第2期43卷 1022-1032页

作者：王岩森侯丹丹李长金祁丽亚王春堯郭敏王颖中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

现有导电凝胶材料在实际使用时存在诸多缺陷,因此设计出一种兼具高强度、高黏附性和高导电性的凝胶材料具有重要的应用意义。本文以丙烯酸(AAc)和丙烯酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(AAc-NHS ester)为基体,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂,... 详细信息

现有导电凝胶材料在实际使用时存在诸多缺陷,因此设计出一种兼具高强度、高黏附性和高导电性的凝胶材料具有重要的应用意义。本文以丙烯酸(AAc)和丙烯酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(AAc-NHS ester)为基体,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂,引入氧化石墨烯(GO)作为增效成分,通过光引发一步聚合法制备了复合凝胶材料(PAA-NHS/GO)。GO的引入提高了体系的交联度,增强了凝胶的稳定性并赋予了凝胶高导电特性。PAA-NHS/GO的拉伸强度、断裂伸长率、电导率分别可达0.336MPa、302.6%和0.93S/m。复合凝胶的功能基团能与组织表面产生强黏附效果,黏附强度超过40kPa,同时还具备高生物安全性和优异的生物相容性。在外力作用下,复合凝胶表现出稳定的应变传感特性。而在用于心电信号监测时,复合凝胶的灵敏度高,并可实现稳定清晰的信号传输。PAA-NHS/GO作为新型导电黏附凝胶,有望用于柔性可穿戴、生物传感、电子皮肤等领域。

关键词：氧化石墨烯聚丙烯酸凝胶导电黏附

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膜法分离一/二价阳离子的研究进展

化工进展 2024年第3期43卷 1363-1373页

作者：赵国珂张杨刘轶群中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜... 详细信息

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜、纳滤膜、支撑液膜和离子印迹膜的研究进展,重点梳理了相关膜材料的离子选择性优化思路和机理,对比分析了上述膜过程的特点和适用场景。基于此,作者认为,离子筛分精细化是膜分离技术的重要发展方向。在分子尺度明晰分离层的形成和演化机理,对于提高界面聚合反应可控度,实现在亚纳米尺度膜结构的精细调控至关重要。通过在膜基体内可控构建目标离子的特异性识别位点和传质通道,有望实现高选择性离子筛分。此外,具有本征规则孔道结构的新型分离膜材料,如MOFs、COFs、二维层状结构膜等,在精细筛分方面具有良好的发展潜力。

关键词：阳离子交换膜纳滤膜液膜离子印迹膜一/二价阳离子分离

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直接空气捕集二氧化碳技术研究进展

化工进展 2024年第4期43卷 2031-2048页

作者：廖昌建张可伟王晶曾翔宇金平刘志禹中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116045 中国石油化工股份有限公司北京100728

直接空气捕集(DAC)二氧化碳技术作为负碳排放技术的一种,可助力实现“双碳”目标,是一项极具发展前景的碳捕集技术。本文简述了DAC的发展历史与现有DAC项目的运行及发展情况,介绍了碱性氢氧化物溶液、胺溶液、氨基酸盐溶液/BIGs与碱度... 详细信息

直接空气捕集(DAC)二氧化碳技术作为负碳排放技术的一种,可助力实现“双碳”目标,是一项极具发展前景的碳捕集技术。本文简述了DAC的发展历史与现有DAC项目的运行及发展情况,介绍了碱性氢氧化物溶液、胺溶液、氨基酸盐溶液/BIGs与碱度浓度变化四种液体DAC技术,以及固体碱(土)金属、固态胺、金属有机框架MOFs材料及变湿吸附等固体DAC技术。对各种DAC技术的工艺流程及相关设备进行了综述,详述了各种DAC技术的原理、二氧化碳捕集方法及吸附/吸收剂再生方式,重点分析了每种DAC技术在吸附/吸收剂性能、再生温度、再生能耗及循环稳定性等方面的优缺点。指出需进一步研发低成本、高吸附/吸收性能且循环稳定性好的DAC吸附/吸收剂,优化或开发吸附/吸收剂再生工艺,同时开发适用于DAC技术的过程强化技术,为DAC的后续规模化与商业化应用奠定基础。

关键词：二氧化碳直接空气捕集吸附吸收法解吸

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基于同步辐射光源X射线散射对聚乙醇酸挤出棒材退火条件的优化

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高分子材料科学与工程 2024年第4期40卷 79-92页

作者：骆佳伟周炳王洪学田雨川陈明明胡永峰中石化(上海)石油化工研究院有限公司上海201208

文中用同步辐射光源对聚乙醇酸(PGA)挤出棒材的切片进行广角X射线散射(WAXS)和小角X射线散射(SAXS)表征,研究聚乙醇酸棒材在挤出成型后优选的退火条件,以尽可能消除内应力,改善棒材后续的机械加工性。WAXS结果表明,高温更有利于微观应... 详细信息

文中用同步辐射光源对聚乙醇酸(PGA)挤出棒材的切片进行广角X射线散射(WAXS)和小角X射线散射(SAXS)表征,研究聚乙醇酸棒材在挤出成型后优选的退火条件,以尽可能消除内应力,改善棒材后续的机械加工性。WAXS结果表明,高温更有利于微观应变的减小,但较高温时晶粒尺寸会随退火时间的延长而减小。SAXS结果表明,高温更有利于取向程度的减小,退火时间对取向程度的影响明显弱于退火温度。综合各数据建立目标函数,并利用响应面分析法进行分析。结果表明,在实验范围内,PGA棒材的优选退火条件为200℃退火2h。

关键词：聚乙醇酸退火同步辐射光源 X射线散射响应面分析法

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化妆品用植物源防腐剂的开发及应用研究进展

应用化工 2024年第7期53卷 1734-1738,1748页

作者：屈文婷成西涛杨淑玮白燕刘彦婷王卫信陕西化工研究院有限公司陕西西安710054 陕西省石油精细化学品重点实验室陕西西安710054 寿光新海能源技术有限公司山东寿光262711

对植物源防腐剂的主要活性组分、制备方法及在化妆品应用时的复合功能的国内外研究进展进行了综述。指出现阶段而言,化妆品行业仍以化学防腐剂为主、植物提取物为辅的防腐方式,但从长久来看,植物源防腐剂的安全性高、对人体温和的独有... 详细信息

对植物源防腐剂的主要活性组分、制备方法及在化妆品应用时的复合功能的国内外研究进展进行了综述。指出现阶段而言,化妆品行业仍以化学防腐剂为主、植物提取物为辅的防腐方式,但从长久来看,植物源防腐剂的安全性高、对人体温和的独有优势及复合美白、防晒、抗衰老等功能必将受到众多化妆品公司和消费者的青睐。

关键词：植物源防腐剂化妆品开发应用研究进展

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循环精馏技术研究进展

化工进展 2024年第3期43卷 1109-1117页

作者：杨晨阳朱怀工蔡旺锋张敏卿王燕张英陈建兵天津大学化工学院天津300350 天津市天大北洋化工设备有限公司天津300072 中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116000

在“碳中和”“碳达峰”的战略目标下,过程强化是实现绿色生产的关键技术之一。循环精馏作为一种基于过程强化理论的新型精馏技术,通过采用特定塔内构件和控制方案而改变传统精馏塔内气相和液相的流动方式,实现气液两相分别呈周期性独... 详细信息

在“碳中和”“碳达峰”的战略目标下,过程强化是实现绿色生产的关键技术之一。循环精馏作为一种基于过程强化理论的新型精馏技术,通过采用特定塔内构件和控制方案而改变传统精馏塔内气相和液相的流动方式,实现气液两相分别呈周期性独立运动SPM的操作模式。循环精馏技术理论上可实现塔内液相返混为零,使分离推动力最大化,具有处理能力大、能耗低及分离性能好等优点。相较传统精馏操作,循环精馏技术可使单板效率提高到140%~300%,能耗降低20%~30%。本文针对循环精馏技术的研究背景、工作原理、工业应用、两种专用塔板(Maleta塔板和COPS塔板)以及循环精馏技术在隔板塔和反应精馏等过程强化技术中的应用进行了综合论述。论文对循环精馏技术的控制方法和内构件研究中存在的问题进行了总结,并对循环精馏技术的发展方向和前景进行了展望。

关键词：循环精馏过程强化单独相运动精馏