手性离子液:新型高效的手性有机小分子催化剂

由于生命物质的手性均一性,人们越来越认识到手性药物、农药、香料等的手征性对其生理作用的重要影响,科学地使用手性物质将提高人们的生活质量和改善生存环境。光学纯手性物质的获得,除了来自天然以外,人工合成是主要的途径。外消旋体拆分、底物诱导的不对称合成和催化不对称合成是获得光学纯手性物质的3种手段,其中催化不对称合成是最有效的方法,因为它很容易实现手性增殖。一个高效的催化剂可以产生成百上千乃至上百万个光学活性产物分子,同时最大限度地消除了无用异构体的生成。因此,催化不对称反应不但可以提供光学纯手性物质制备的关…     

生物催化还原制备手性芳基醇的关键技术研究

1 研究成果的重要意义 光学活性的手性芳基仲醇是手性医药、农药、功能材料等合成的重要砌块，具有广泛用途。生物催化的羰基不对称还原是制备光学活性手性芳基仲醇的优先方法，但是通过生物还原法制备手性芳基仲醇的产业化实例还很少，其中的限制性因素包括：     

Click Chemistry的翻译

诺贝尔奖得主Sharpless等于2001年首次提出click chemistry一词，之后这一概念广泛应用于高效合成有机小分子化合物和各种结构的高分子，国内的学者也在积极开展关于click chemistry的研究。赵卫光等发表了一篇综述，简要介绍了click chemistry在有机小分子合成中的一些应用。     

Click Chemistry的翻译

诺贝尔奖得主Sharpless等于2001年首次提出click chemistry一词，之后这一概念广泛应用于高效合成有机小分子化合物和各种结构的高分子，国内的学者也在积极开展关于click chemistry的研究。赵卫光等发表了一篇综述，简要介绍了click chemistry在有机小分子合成中的一些应用。     

国际地层委员会采纳我国学者提出的全球寒武系四统划分方案

纳米贵金属具有优良的催化性能，但表面存在大量活泼原子的纳米粒子通常很不稳定，容易发生团聚和氧化，从而影响了其催化性能。PAMAM是一种纳米尺度的树枝状柔性有机大分子，而介孔SiO2具有刚性孔道，它们为材料的负载提供了优良的载体。基于此，中科院上海硅酸盐所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室高秋明研究小组利用PAMAM和介孔Si02结合构成了Gn-PAMAM-SBA-15（n=1-4）有机-无机杂合体系。     

高分子小分子杂化系高性能阻尼材料的基础研究及其应用开发

本项目根据高分子与有机小分子的杂化概念构筑新的高性能阻尼材料。该方法通过相分离构造的动态控制和氢键的积极利用，形成极性高分子与受阻酚、受阻胺等功能性有机小分子的纳米级杂化。这种高分子与小分子的杂化材料不但具有（最高性能的）阻尼、形状记忆（形状记忆橡胶为首次发明）、自粘接等多种功能；而且对于使用中产生的性能下降和功能丧失具有自修复特性用完后可利用加热等手段将氢键切断实现各组分的分别回收。可广泛应用于交通工具、产业机械、建筑土木、家用电器、精密仪器和军事装备等各种振动物体表面，从而起到减振降噪的效果。该系列阻尼材料具有广阔的应用领域和良好的产业化前景。     

以氧化铝薄膜作为栅基绝缘层的场效应管

场效应晶体管是薄膜型结构，其绝缘层的介电常数、致密性和厚度对晶体管的性能影响很大。通常使用的二氧化硅绝缘层的介电常数较低，而氧化铝不但介电常数高，还具有低渗透性、高热稳定性等优点。但至今还没有以氧化铝作为栅极绝缘层包覆一维纳米材料的实验报道，主要是因为氧化铝熔点非常高，无法采用常规技术制作氧化铝绝缘层。中科院化学所有机固体重点实验室刘云圻、朱道本研究组与胶体、界面与化学热力学重点实验室韩布兴等合作，利用超临界流体技术简单、高效地将氧化铝不连续地包覆在碳纳米管表面上。     

稀土系双烯烃橡胶的开发

中国科学院长春应用化学研究所于20世纪60年代，在世界上最先报道了稀土催化剂催化合成双烯烃聚合物的研究成果。自70年代以来，又在世界上率先进行了稀土催化剂合成顺丁橡胶（Nd—BR）、异戊橡胶（Nd—IR）和丁异戊橡胶（Nd—BIR）的工业化开发。稀土催化剂可在饱和烃如己烷溶液中，催化丁二烯、异戊二烯的均聚合和二者的共聚合，获得高含量顺-1，4结构的聚丁二烯、聚异戊二烯，及丁二烯一异戊二烯的共聚物，即可在同一套装置、相似的工艺条件下生产顺丁橡胶（NdBR）、异戊橡胶（Nd—IR）和丁异戊橡胶（Nd—BIR）。这是稀土催化剂合成橡胶区别于传统的钛、钴、镍系催化剂，独有的反应特征。该特点可使稀土催化合成橡胶的装置具备较多的生产功能，生产较多的橡胶品种。     

可循环氧化剂氧化高硫高砷难选金精矿或氰化尾渣提金及综合利用

本课题主要研究“三相流化床中催化氧化高硫高砷金精矿或尾渣提金银及综合利用”。开发了一种适合NOx催化氧化金精矿的三相循环流化床，选择并主要进行了可循环催化氧化剂（NOx）的设计、初步优化，在再生系统中完成NOx再生与循环，研究了温和条件下NOx催化氧化高硫高砷金精矿化学动力学，同时研究了O3、双氧水。利用压力传感器、电导率仪、溶解氧仪等设备结合传统的流化床研究方法和手段对本流化床进行了参数优化，进而用该流化床处理了几种典型的难选冶金精矿或尾渣，不仅提高了金银的提取率（高达90%），而且对预处理尾液进行了净化和综合利用。     

燃煤烟气SCR法脱硝工程中催化剂的制备

催化剂是选择性催化还原（SCR）法脱硝工艺的核心,对其投资和运行有直接的影响。〈br〉 课题所完成的研究内容主要包括：①对SCR催化剂载体--纳米二氧化钛制备方法的探索;②完成对颗粒状SCR催化剂制备方法的研究工作,包括对各种有效组分的选择和配比的探索,浸渍、干燥及煅烧工艺的确定等;③结合对颗粒状催化剂制备工艺的研究成果,并在协作单位配合下,试验中摸索出了一套整体式成型SCR催化剂的制备方法;④试验中测试分析了不同操作环境下对所制得成型SCR催化剂样品性能的影响规律,以摸索出SCR催化剂的理想反应工况;⑤建立蜂窝状成型SCR催化剂动力学模型,对催化剂脱硝率进行计算预测,并利用模型对蜂窝状成型体结构进行优化;⑥将实验室研究成果转化为产业化批量生产,并投运于实际工程应用。     

石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学

本文介绍了973规划项目“石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学”启动两年来在新催化材料、新反应工程、新合成/加工路线、环境友好溶剂的利用等方面形成的新构思、新成果;重点分析了在降低催化裂化汽油中烯烃含量和硫含量、己内酰胺的绿色合成及芳烃硝化等方面形成的具有自主知识产权的重大新技术;并在此基础上对本项目后3年研究目标进行了展望。     

三元硼碳氮化合物单壁纳米管的直接合成

本文研究以Fe-Mo/MgO作为催化剂,甲烷、硼烷、乙二胺为反应源气体,采用偏压辅助热丝化学气相沉积(HFCVD)方法直接合成了三元硼碳氮化合物单壁纳米管(BCN-SWNTs)。合成的BCN-SWNTs的结构类似于单壁碳纳米管,B和N原子取代了部分C原子的位置,从而3种原子形成了三元共价化合物纳米管,其中N含量在3—8atom%之间,B含量在2—4atom%之间。并通过透射电镜能量过滤元素成像等手段,证明B、C、N三种元素均匀地分布在单壁纳米管中。不同于碳纳米管由于复杂的手性问题导致的性质不可控性,硼碳氮纳米管的电子结构主要依赖于它的化学组分,与其几何手性无关,而且预测其能隙可以在石墨和氮化硼(0.0—5.5eV)之间调节。这些特有的性质为实现纳米管在电子和光电子等领域的应用开辟了新的途径,有望实现从性质不可控的碳纳米管电子器件到性质基本可控的硼碳氮纳米管电子器件的突破。     

钯-路易斯酸体系催化苯酚选择性加氢生成环己酮

环己酮是一个重要的合成尼龙等材料的中间体,可通过苯酚加氢反应制备,但该反应过程的效率受到环己酮进一步加氢生成副产物环己醇的制约。本项研究表明,普通的商业负载型钯催化剂(负载在碳、氧化铝或NaY沸石上)和路易斯酸(如AlCl3)可协同促进苯酚加氢生成环己酮的反应。在适当条件下,苯酚转化率和环己酮选择性可同时接近100%。路易斯酸不仅促进苯酚加氢生成环己酮的反应,而且可有效地抑制产物环己酮被进一步加氢生成副产物的反应。在超临界CO2中反应效率还可大幅度提高。     

纳米科学与酶

现代生命科学的发展尤其注重极端条件下生物体系的潜力。作为工业生物技术科学的一个分支,现代酶技术广泛探索如何极大限度地使酶在细胞外长期保持活性,并能有效地适应非生态环境的条件。纳米科学的迅速发展为酶的稳定和高效催化转化带来了新的机遇。纳米材料和酶技术结合可制备纳米酶催化剂,其纳米结构不仅能使酶在不同体系长期保持活性稳定,而且能提高水相、有机相、油．水界面的催化效率,并使多酶体系催化反应和辅酶再生成为可能。纳米颗粒的高曲率能降低酶固定化时的变构,纳米颗粒的布朗运动使纳米固定化酶和底物频繁碰撞,大幅度提高催化效率。同样,纳米纤维和纳米孔均能很好地保持酶的活性。用合适的纳米颗粒和纳米纤维修饰酶,可使酶自组装于油-水界面,不仅加速了油-水界面反应,而且使酶在油-水界面保持稳定。纳米孔还使伴随辅酶再生的多酶催化体系成为可能。深入研究纳米结构对酶稳定性的影响规律,从而根据酶的特性设计最佳的纳米结构是今后的挑战。利用多酶催化体系的工业生物技术是一个极具挑战性和前瞻性的发展方向。同时,微反应器的设计使纳米酶的回收利用成为可能,将带来更大的工业应用优势。     

负载型杂多酸(盐)催化剂研究进展

新型催化材料杂多酸(HPA)自20世纪70年代中期以来一直受到催化领域研究者的广泛重视,有关的基础研究、应用研究及工业化开发不断深入.杂多酸是由中心原子(如P、Si、Fe、Co、Ge等)和配位原子(如Mo、W、V、Nb、Ta等)以一定的结构通过氧原子配位桥联而成的含氧多元酸的总称,按其阴离子结构可分为Keggin、Dawson、Anderson、Waugh、Silverton五种类型.杂多酸及其盐类结构确定、热性能稳定,具有"准液相行为"和多功能(强酸性、强氧化性、阻聚作用、光电催化)等优点,已有大量文献予以报道.但是,杂多酸均相催化反应还存在催化剂回收困难及一定程度的污染环境、腐蚀设备等问题,而且杂多酸比表面积较小(1～10m2/g),不能充分发挥催化活性,因此,把杂多酸有效地负载于多孔载体上,大大提高其比表面积,进行气-固和液固-固非均相催化反应,将为其应用开辟更广阔的前景.本文专门综述了负载型杂多酸(盐)的制备、表征、表面作用机理、各种载体负载杂多酸(盐)的催化性能和研究应用进展.     

SHN球团矿有机粘结剂

球团矿因其含铁品位高、渣量低、机械强度高、还原性能好等优点。与高碱度烧结矿搭配使用是一种广为接受的理想的高炉精料。随着现代高炉炼铁技术的进步，对球团矿应用在追求数量不断增加的同时，更加重视球团矿全铁品位的提高和硅化物有害杂质的降低。生产实践证明，炉料全铁品位提高1％，焦比下降2％，产量提高3％；硅化物降低1％，焦比下降2％，产量提高3％。萍乡市科华新材料有限公司为此投入巨资，花数年时间，开发出具有自主知识产权的SHN球团矿有机粘结剂。它不降低球团矿全铁品位，不增加硅化物含量，造球性能优于膨润土，使用方法与膨润土一样。     

我国丙酮的供需现状及发展建议

丙酮（Acetone）是一种重要的有机原料，主要用于生产醋酸纤维素胶片薄膜、塑料和涂料的溶剂。丙酮与氢氰酸反应所得的丙酮氰醇（ACH）是制备甲基丙烯酸甲酯（MMA）的原料。丙酮也是制备环氧树脂、聚碳酸酯中间体双酚A的原料。在医药、农药方面，除作为维生素C的原料外，还可用作各种微生物与激素的萃取剂、石油炼制的脱蜡溶剂以及用作制造其他合成材料的原料等，用途十分广泛。     

超级工程菌剂和解毒酶制剂的开发

国家863重大专项“超级工程菌剂和解毒酶制剂的开发”课题（编号：2002AA601160），针对含难降解有毒有害有机污染物工业废水特别是农药废水的特点，克隆了6个解毒酶基因，完成了超级工程菌高效表达载体的构建与解毒酶基因的高效表达，解毒酶结构基因的定点突变和改造。开发出环境安全性高、适应性强、生物降解广谱的高效超级工程菌5种；可用于生产实践的解毒酶4种；高密度发酵培养达到中试水平。开发出性能指标高于传统技术30％以上、适合于超级工程菌生长的环流式深床生物反应器，适合于解毒酶反应的膜-解毒酶-生物反应器等集成生物处理新技术。     

化学学科热点领域分析与国内外比较研究

本文根据美国科学情换所(ISI)在Science Watch期刊上公布的化学热门论文,以及35种国际上影响因子最高的化学及相关综合类期刊上中国大陆学者发表的化学论文,对国际上化学学科的热门领域进行了分析,并与国内(大陆地区)的研究工作作了比较。国际范围内化学学科热点集中在计算机软件测定大分子结构、分子电子学器件、纳米材料与器件、有机合成中的烯烃复分解反应、Suzuki反应等领城。大陆学者在上述领域作出的具有国际影响的工作还很少。国内比较活跃的领域有材料(如催化剂、纳米材料、无机络合物等)的合成与表征、不对称催化反应、各种结构和动力学参数的测定工作等。近年来,中国化学基础研究取得了显著进展,国内优秀化学家的一些工作达到了国际先进水平,但总体上,与国际一流的研究水年仍有较大差距。     

多功能复合蛋白可食用膜的研究

传统塑料类食品包装材料虽然价格低廉，加工方便，但自身性质单一，不具备可食性，且大多难以被微生物降解，使用后只能当废弃物抛弃，既造成资源浪费，又导致环境污染。随着人们环境保护意识的增强，生活水平的提升，对开发具有多功能特色的绿色包装材料的需求越来越强。所谓绿色包装是指能够循环利用，再生利用，可自然降解，且在产品的整个使用周期中对人体及环境不造成公害的适度包装。具有安全、无毒、环保、可食用且兼具营养性和风味性等特点的可食性包装，是顺应人们对食品包装的方便化和无公害化期望而迅速发展起来的新型食品包装，也是当代食品工业科技发展的重要组成。然而可食用膜因自身物理化学性质所限，机械强度普遍低于塑料制品。如何选择和充分发挥可食用原料的潜力，在保证可食用膜具有较好机械强度的前提下，同时开发其营养功能，是食品科学领域的重要研究内容。