二氧化碳直接空气捕集材料与技术研究进展

直接空气捕集（DAC）等新兴负碳排放技术是实现“双碳”目标的托底技术保障,近年来受到广泛关注。本文简要分析了直接空气碳捕集技术的特性,归纳总结了胺功能化无机材料和聚合物、金属氢氧化物和碳酸盐、多孔材料等痕量二氧化碳捕集性能,初步分析了负载方式、载体结构等与吸附容量和动力学的关系。浅析了该领域发展面临的问题和机遇,从能耗和性能方面对捕集材料和技术的研发提出以下建议：相较于物理吸附材料,胺功能化材料和固体碱等化学吸附材料具有更好的应用前景;在工艺开发领域,可以借鉴其他低浓度气体深度脱除工艺的经验;另一方面,可以结合不同工艺优势,设计多种工艺耦合的流程;最后,在严峻的环境问题下,必须加快材料研发的步伐,未来的研究重点应集中在材料的设计和低能耗再生方式的开发上。     

超临界流体吸附研究进展

综述了超临界流体中的溶质在多孔介质上的吸附，扼要介绍了超临界流体吸附的相关应用技术。指出了研究中存在的问题和进一步研究的方向。     

金属有机框架材料分离低碳烃的研究进展

烯烃、烷烃和炔烃等结构相似物的高效分离是石油化学工业可持续发展的关键过程之一。低碳烃化合物结构和性质相近,仅在碳数和不饱和度存在微小差异,传统低温精馏过程选择性低、能耗高。金属有机框架材料/多孔配位聚合物（MOF/PCP）的结构多样性及可设计性使其可以精确识别相似物分子间的微小差异,在低碳烃分离领域取得重要进展。综述了金属有机框架材料在碳二/碳三的烯烃、炔烃和烷烃分离体系中取得的最新进展以及分离机理,探讨了金属有机框架材料在低碳烃吸附分离研究中存在的问题和发展方向。     

离子液体选择性萃取分离磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱

同系物分离是高纯度药物单体和化学品制备中的重要环节，磷脂酰丝氨酸是一类重要的药物和功能添加剂，其制备过程中的关键技术是磷脂酰丝氨酸与其他磷脂同系物的分离，但同系物之间结构相似、分离难度大。报道了以离子液体为介质选择性萃取分离磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的方法，系统研究了离子液体结构和浓度、萃取温度对分离性能的影响。研究表明，离子液体的阴离子结构显著影响同系物的分离选择性，且离子液体与极性稀释剂之间存在协同萃取效应，离子液体的摩尔浓度仅为5%时，1-乙基-3-甲基咪唑溴/甲醇-正己烷两相体系中的磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的选择性高达29.48。采用量子化计算初步研究了萃取机理，结果表明离子液体与磷脂之间形成了多重氢键和静电相互作用，从而促进了磷脂同系物之间的选择性分离。     

金属有机框架材料分离低碳烃的研究进展

烯烃、烷烃和炔烃等结构相似物的高效分离是石油化学工业可持续发展的关键过程之一。低碳烃化合物结构和性质相近,仅在碳数和不饱和度存在微小差异,传统低温精馏过程选择性低、能耗高。金属有机框架材料/多孔配位聚合物(MOF/PCP)的结构多样性及可设计性使其可以精确识别相似物分子间的微小差异,在低碳烃分离领域取得重要进展。综述了金属有机框架材料在碳二/碳三的烯烃、炔烃和烷烃分离体系中取得的最新进展以及分离机理,探讨了金属有机框架材料在低碳烃吸附分离研究中存在的问题和发展方向。     

尿素包合法分离费托轻质油中的正构烃

研究了尿素包合方法分离费托轻质油中正构烃和异构烃的工艺条件。本文采用气相色谱-质谱联用的方法分析了原料油组成,考察了活化剂种类、油品/尿素/活化剂质量比、包合温度和时间对分离结果的影响,探索得到了合适的解包合条件。实验所得费托轻质油尿素包合反应的最佳工艺条件为：尿素/甲醇/原料油的质量比为5∶6∶1,反应终温为10℃,反应时间为120min,在此条件下,费托轻质油包合产品中正构烃的质量分数为99.43%,收率为38.11%。实验表明,中低碳数(C₄～C₁₃)段内,尿素更倾向于包合碳链较长的正构烃,C₈及以上正构烃的收率均高于60%,而C₆以下的正构烃难以被尿素包合。在同时含有烯烃和烷烃的原料油中,正构烷烃的包合效果优于正构烯烃,二者收率相差约5.5%。该油品体系中,以直链醇为主的含氧化合物被尿素包合少,95%以上的含氧有机物杂质可通过尿素包合方法除去。     

氨气深度脱除材料与技术研究进展

氨气（NH₃）作为一种危害性碱性有毒气体,不仅危害环境,而且会对人体造成不可逆伤害。在电子信息、能源等行业,极微量的NH₃即可影响产品品质、降低过程性能。因此,NH₃的深度脱除在工业上具有重要的意义。本文综述了近年来NH₃深度脱除的工艺现状,分析了NH₃脱除材料如离子液体、低共熔溶剂、改性活性炭、分子筛、改性氧化铝、金属盐类、金属有机框架材料、多孔有机聚合物、共价有机骨架材料、氧化石墨烯、普鲁士蓝类似物对NH₃的分离性能。总结了深度脱除NH₃的工艺特点和脱氨材料的性能,浅析了该领域发展面临的问题,并对未来的发展方向提出了建议。     

Z型全氟聚醚的结构表征

具有功能性端基的全氟聚醚具有优异的化学稳定性及较强的加工可塑性，被广泛用于航天航空、电子、化工等领域。在其制备及应用过程中，基于核磁共振技术的结构表征和解析至关重要。然而由于全氟聚醚及其活性化合物的结构复杂、分子量大且分布较宽，因此在核磁测试中存在制样难、主链骨架结构和端基难以分辨和归属等问题，进而影响对全氟聚醚的定性定量分析。针对Z型惰性及活性全氟聚醚的结构解析，系统考察了不同种类氘代试剂和含氟助溶剂的复配、样品浓度、测试条件等因素的影响，探索得到较优的核磁样品制备条件；进一步分析了Z型全氟聚醚混合物的氟谱，确定了全氟聚醚的主链结构和端基的归属；利用端基分析法计算得到分子量及聚合度、两组分全氟聚醚混合物组成。     

功能固体材料智能合成研究进展

先进功能材料是现代工业发展的基础与先导，加快材料研发与筛选速度的关键在于研究范式的创新。以过程自动化、合成高通量、信息数字化为核心要素的智能合成模式作为新的研究范式逐渐成为现代材料研发的新趋势。本文介绍了近年来功能固体材料在智能合成领域的研究现状，着重梳理了以沸石、金属有机框架材料、多孔有机聚合物为代表的多孔材料以及其他功能固体材料在自动化、高通量合成方面的研究进展。文章指出了目前功能固体材料智能合成中仍存在的全流程自动化实现难、与人工智能结合程度有限等不足，对比了几种高效合成方法在反应时效性、产物影响等方面的特性及优缺点，分析了以“人工智能+大数据”为代表的数据驱动模式对功能材料性能预测与辅助合成带来的影响，最后总结出功能更全、精度更高、微量化自动合成平台的开发，准确性更高、泛用性更广的人工智能算法的构建以及两者的高度集成将成为未来的发展方向。