化工過程強化關(guān)鍵技術(shù)叢書離子液體納微結(jié)構(gòu)與過程強化
定 價:198 元
叢書名:化工過程強化關(guān)鍵技術(shù)叢書
- 作者:中國化工學(xué)會 組織編寫 張鎖江 等 編著
- 出版時間:2020/8/1
- ISBN:9787122364081
- 出 版 社:化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O646.1
- 頁碼:311
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:小16開精
《離子液體納微結(jié)構(gòu)與過程強化》是《化工過程強化關(guān)鍵技術(shù)叢書》的一個分冊。本書以離子液體納微結(jié)構(gòu)為核心開展過程強化研究,從納微結(jié)構(gòu)計算模擬方法及結(jié)構(gòu)設(shè)計、預(yù)測和調(diào)控出發(fā),闡述了離子液體納微結(jié)構(gòu)強化反應(yīng)、分離、電化學(xué)、材料合成等過程,是一本全面介紹離子液體納微結(jié)構(gòu)調(diào)控與過程強化的專著。
本書涉及計算化學(xué)、物理化學(xué)、化學(xué)工程、材料科學(xué)、生物學(xué)等許多基礎(chǔ)學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科,是多學(xué)科交叉的研究成果。本書可為從事化工、化學(xué)、材料、能源、環(huán)境等領(lǐng)域新技術(shù)開發(fā)的科技人員及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生提供參考。
張鎖江,男,1964年11月生,中國科學(xué)院院士,中國科學(xué)院過程工程研究所研究員,中國化工學(xué)會副理事長,中國化工學(xué)會離子液體專業(yè)委員會主任。
1994年于浙江大學(xué)化學(xué)系獲博士學(xué)位,之后進入北京化工大學(xué)作博士后,1995年獲日本文部省獎學(xué)金與小島和夫教授合作開展研究,1997年受聘于日本三菱化學(xué)公司,2001年到中國科學(xué)院過程工程研究所工作,2008年起先后任中國科學(xué)院過程工程研究所常務(wù)副所長、所長,2017年起任中國科學(xué)院大學(xué)化工學(xué)院院長,2019年起擔(dān)任中國科學(xué)院綠色過程制造創(chuàng)新研究院籌備組組長。
主要從事離子液體與綠色過程研究,突破了離子液體規(guī)模制備、工藝創(chuàng)新和系統(tǒng)集成的難題,實現(xiàn)了多項綠色成套技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。擔(dān)任Green Energy and Environment(GEE)、《過程工程學(xué)報》主編,IEC Res、Green Chem等國際期刊編委。創(chuàng)辦全國離子液體會議及亞太離子液體大會,并多次應(yīng)邀做大會學(xué)術(shù)報告。獲國家自然科學(xué)二等獎、中國科學(xué)院科技促進發(fā)展獎、侯德榜化工科技成就獎等。
第一章 緒論/1
第一節(jié) 離子液體簡介及其納微結(jié)構(gòu)認識歷程 1
一、離子液體簡介 1
二、離子液體結(jié)構(gòu)認識歷程 2
三、離子液體不同尺度上的納微結(jié)構(gòu) 4
第二節(jié) 離子液體納微結(jié)構(gòu)調(diào)控及過程應(yīng)用 9
一、離子液體納微結(jié)構(gòu)強化反應(yīng)過程 9
二、離子液體應(yīng)用于分離轉(zhuǎn)化過程 10
三、電環(huán)境和磁環(huán)境下的離子液體納微介質(zhì) 11
第三節(jié) 總結(jié)與展望 12
參考文獻 12
第二章 離子液體納微結(jié)構(gòu)模擬計算/17
第一節(jié) 引言 17
第二節(jié) 納微結(jié)構(gòu)的計算模擬方法 18
一、量子力學(xué)方法 19
二、分子模擬 22
第三節(jié) 純離子液體的納微結(jié)構(gòu) 28
一、氫鍵及其網(wǎng)絡(luò) 29
二、納米簇(離子簇)/集聚 37
三、Z-鍵 42
四、小結(jié) 45
第四節(jié) 離子液體混合體系的納微結(jié)構(gòu) 45
一、離子液體-離子液體體系 46
二、離子液體-水體系 50
三、離子液體-其他分子體系 59
第五節(jié) 界面上離子液體的納微結(jié)構(gòu) 62
一、氣液/液液界面 62
二、固液界面 66
第六節(jié) 總結(jié)與展望 72
參考文獻 72
第三章 離子液體納微結(jié)構(gòu)強化反應(yīng)過程/81
第一節(jié) 引言 81
第二節(jié) 離子液體納微調(diào)控均相催化過程 81
一、酰化反應(yīng) 82
二、鹵代反應(yīng) 82
三、醚化反應(yīng) 83
四、異構(gòu)化 84
五、酯化反應(yīng) 85
第三節(jié) 離子液體調(diào)控多相反應(yīng)過程 88
一、調(diào)控固定CO2環(huán)化反應(yīng) 89
二、調(diào)控酯化反應(yīng) 94
三、調(diào)控加氫反應(yīng) 96
四、調(diào)控氧化脫硫反應(yīng) 98
五、離子液體調(diào)控其他反應(yīng) 99
六、烷基化反應(yīng) 100
第四節(jié) 離子液體強化生物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程 104
一、離子液體強化纖維素的催化轉(zhuǎn)化 106
二、離子液體中半纖維素的催化轉(zhuǎn)化 110
三、離子液體強化木質(zhì)素的催化轉(zhuǎn)化 110
四、離子液體和產(chǎn)物的分離及離子液體的回收 115
五、影響離子液體強化生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的其他因素 116
六、思考及展望 117
第五節(jié) 離子液體中的生物催化過程 117
一、離子液體在生物催化中的研究 118
二、基于離子液體介質(zhì)體系 121
三、離子液體微乳體系在生物催化中的應(yīng)用 124
四、離子液體在全細胞催化中的應(yīng)用 126
參考文獻 129
第四章 離子液體納微結(jié)構(gòu)強化分離過程/137
第一節(jié) 離子液體/scCO2體系強化研究 137
一、概述 137
二、超臨界狀態(tài)與超臨界二氧化碳 138
三、scCO2-離子液體體系 139
四、scCO2-IL體系在HMF制備中的應(yīng)用 141
第二節(jié) 離子液體氣液兩相流研究 144
一、離子液體體系氣泡流體動力學(xué)實驗研究 145
二、離子液體中氣泡流動的數(shù)值模擬 151
三、離子液體中多氣泡流動數(shù)值模擬 157
四、離子液體體系CO2傳遞規(guī)律數(shù)值模擬研究 163
第三節(jié) 離子液體強化氣體分離的研究 169
一、CO2吸收分離 170
二、離子液體強化氨的吸收分離 181
第四節(jié) 磁場強化離子液體過程研究 186
一、磁性裝置及強磁場原位檢測裝置的研制 186
二、磁性離子液體的應(yīng)用 190
三、強磁場環(huán)境下離子液體的性能研究 191
四、強磁場在化工領(lǐng)域的應(yīng)用展望 193
第五節(jié) 離子液體在天然產(chǎn)物分離中的應(yīng)用 194
一、液-液萃取 194
二、液-固萃取 195
三、雙水相萃取 195
四、輔助萃取 196
參考文獻 197
第五章 離子液體納微結(jié)構(gòu)強化電化學(xué)過程/205
第一節(jié) 引言 205
第二節(jié) 離子液體強化電化學(xué)基礎(chǔ) 207
一、離子液體電化學(xué)的基本實驗技術(shù) 207
二、參比電極的選擇與制作 208
三、離子液體的電化學(xué)窗口 211
第三節(jié) 離子液體強化氧還原陰極過程 214
一、離子液體用于木質(zhì)素解聚的研究進展 216
二、堿性水溶液中原位產(chǎn)生ROS及其對木質(zhì)素的解聚行為 221
三、非質(zhì)子型離子液體中原位產(chǎn)生ROS及其對PBP的解聚行為 222
四、質(zhì)子型離子液體中原位產(chǎn)生ROS及其對PBP的解聚行為 225
五、離子液體強化氧還原陰極過程用于解聚木質(zhì)素 226
六、離子液體的循環(huán)利用 229
七、小結(jié)與展望 229
第四節(jié) 離子液體中電沉積金屬 230
第五節(jié) 離子液體的電化學(xué)應(yīng)用 239
一、離子液體在鋰離子電池中的應(yīng)用 239
二、離子液體在超級電容器中的應(yīng)用 242
三、離子液體在液流電池中的應(yīng)用 245
參考文獻 249
第六章 離子液體納微結(jié)構(gòu)強化材料合成/257
第一節(jié) 引言 257
第二節(jié) 離子液體強化配位聚合物的合成 258
一、離子液體的電荷補償和結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑作用 259
二、混合離子液體作溶劑合成配位多孔材料 260
三、離子液體溶劑在稀土配合物合成中的作用 261
第三節(jié) 離子液體反應(yīng)介質(zhì)合成納米級金屬化合物 262
第四節(jié) 羧基功能化離子液體合成金屬-有機骨架材料 262
第五節(jié) 離子液體強化分子篩材料的合成 265
第六節(jié) 離子液體在合成光電催化材料方面的應(yīng)用 274
一、光電催化的基本原理 274
二、基于離子液體構(gòu)筑多金屬氧酸鹽及其催化應(yīng)用 275
三、離子液體為金屬源強化合成納米金屬氧化物 277
四、離子液體在TiO2合成中的強化作用 278
五、離子液體在光電化學(xué)傳感器上的強化作用 278
六、離子液體在電沉積膜上的強化作用 279
七、離子液體電極電催化降解雙酚A的強化作用 279
參考文獻 279
第七章 未來展望/285
第一節(jié) 納微結(jié)構(gòu)的特性和動態(tài)穩(wěn)定機理 287
第二節(jié) 過程強化中納微結(jié)構(gòu)的作用機制及調(diào)控規(guī)律 290
第三節(jié) 離子液體納微結(jié)構(gòu)化工過程的應(yīng)用和發(fā)展 291
參考文獻 294
本書離子液體速查表/296
索 引/310