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二氧化碳化学转化
二氧化碳化学转化

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数理化

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  • 作 者:刘志敏编著
  • 出 版 社:北京:科学出版社
  • 出版年份:2018
  • ISBN:9787030585226
  • 页数:356 页
图书介绍:作为自然界碳循环的有力补充,CO2的化学转化利用对可持续发展意义重大。本书针对温和条件下CO2的资源化利用,以其化学转化中化学键活化和转化为基础,围绕其转化为能源产品、化学品和功能材料展开论述,主要内容涉及CO2催化加氢转化为低碳醇、低碳烃等能源产品,催化转化为酯类、酰胺类、羧酸类、氮杂环化合物等化学品,以及催化转化制备聚合物材料和矿化材料等。着重介绍CO2活化的催化基础,催化体系包括金属纳米催化体系、离子液体无金属催化体系、介质与催化剂耦合催化体系等,揭示CO2化学转化的反应机制和化学键转化规律。本书层次清晰,集科学性、应用性、时效性于一体,注重引入最新科研成果,跟踪本领域的发展动态,旨在为从事相关研究的科学工作者提供参考。
《二氧化碳化学转化》目录

第1章 绪论 1

1.1 二氧化碳的结构与性质 1

1.2 二氧化碳的活化方法 3

参考文献 6

第2章 二氧化碳催化转化制备能源产品 7

2.1 二氧化碳加氢制备能源产品 7

2.1.1 一氧化碳 7

2.1.2 甲烷及长链烃 14

2.1.3 甲醇及C2+醇 25

2.1.4 甲酸及低碳有机酸 40

2.2 二氧化碳与甲烷重整反应 48

2.3 二氧化碳与甲醇反应制乙酸 55

2.4 小结与展望 57

参考文献 58

第3章 二氧化碳催化转化合成化学品 71

3.1 CO2参与合成酯类化合物 71

3.1.1 氨基甲酸酯 71

3.1.2 异氰酸酯 75

3.1.3 链状碳酸酯 76

3.1.4 环状碳酸酯 81

3.1.5 甲酸硅酯 101

3.2 CO2参与合成N-甲(酰)胺化合物 103

3.2.1 甲酰胺 103

3.2.2 甲基胺 111

3.3 CO2参与合成氮杂环化合物 120

3.3.1 噁唑啉酮 120

3.3.2 喹唑啉酮 131

3.3.3 脲/咪唑啉酮 133

3.3.4 其他氮杂环化合物 138

3.4 CO2参与合成羧化产品 141

3.4.1 CO2与烯烃的反应 142

3.4.2 CO2与炔烃的反应 149

3.4.3 CO2与活泼碳氢键的反应 159

3.4.4 CO2与卤化物的羧化反应 171

3.5 小结与展望 175

参考文献 175

第4章 电催化二氧化碳化学转化 193

4.1 电化学还原CO2制备能源产品 193

4.1.1 电化学还原CO2的基本原理 193

4.1.2 电解液 196

4.1.3 电催化材料 200

4.2 电催化CO2合成化学品 237

4.2.1 有机碳酸酯 237

4.2.2 有机羧酸或羧酸酯 239

4.3 小结与展望 243

参考文献 243

第5章 光催化二氧化碳化学转化 254

5.1 光催化CO2还原生成能源产品 254

5.1.1 光催化CO2还原的基本原理 254

5.1.2 光催化材料及其应用 256

5.1.3 人工光合作用 283

5.1.4 光电催化CO2还原 285

5.2 CO2参与合成有机化学品 288

5.2.1 烯烃羧化 288

5.2.2 CO2与叔胺反应合成α-氨基酸 290

5.2.3 邻烷基二苯甲酮羧化反应 293

5.2.4 卤代芳烃羧化反应 294

5.2.5 烯胺/醇羧化环化合成环状酯化合物 296

5.3 小结与展望 297

参考文献 298

第6章 二氧化碳合成聚合物 304

6.1 聚碳酸酯 304

6.1.1 CO2与环氧乙/丙/己烷共聚 305

6.1.2 CO2与其他环氧化物共聚 319

6.2 聚氨酯 321

6.2.1 链状二碳酸二酯与二胺缩聚反应 321

6.2.2 二环状碳酸酯与二胺加聚反应 322

6.2.3 氨基甲酸酯与二醇的缩聚反应 323

6.3 聚脲 323

6.3.1 CO2直接法合成CPUA 324

6.3.2 二氧化碳间接法合成聚脲 329

6.4 其他含氮聚合物 332

6.5 其他共聚物 336

6.5.1 二氧化碳与环硫化物共聚反应 336

6.5.2 二氧化碳与炔烃、二卤代物的缩聚反应 336

6.5.3 二氧化碳与二炔类化合物的共聚反应 336

6.5.4 二氧化碳与烯烃化合物的共聚反应 337

6.6 小结与展望 338

参考文献 338

第7章 二氧化碳矿化制备无机材料和化学品 342

7.1 CO2矿化制备碳酸盐 342

7.1.1 原料选择 342

7.1.2 反应热力学研究 343

7.1.3 CO2矿化反应动力学和机理 344

7.1.4 矿物碳酸化固定工艺路线 345

7.2 CO2矿化磷石膏联产硫酸铵和碳酸钙 349

7.2.1 CO2矿化磷石膏的影响因素 349

7.2.2 CO2矿化磷石膏工艺 351

7.3 CO2铵化矿化制备三聚氰酸和碳酸氢铵 353

7.3.1 CO2铵化矿化制备三聚氰酸 353

7.3.2 CO2铵化制备碳酸氢铵 355

7.4 小结与展望 356

参考文献 356

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