《離子液體納微結構與過程強化》是2020年化學工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：離子液體納微結構與過程強化
- 出版時間：2020年
- 出版社：化學工業出版社
- ISBN：9787122364081
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
《離子液體納微結構與過程強化》是《化工過程強化關鍵技術叢書》的一個分冊。本書以離子液體納微結構為核心開展過程強化研究，從納微結構計算模擬方法及結構設計、預測和調控出發，闡述了離子液體納微結構強化反應、分離、電化學、材料合成等過程，是一本全面介紹離子液體納微結構調控與過程強化的專著。
本書涉及計算化學、物理化學、化學工程、材料科學、生物學等許多基礎學科和套用學科，是多學科交叉的研究成果。本書可為從事化工、化學、材料、能源、環境等領域新技術開發的科技人員及高等院校相關專業的師生提供參考。
圖書目錄
第一章 緒論/1
第一節 離子液體簡介及其納微結構認識歷程 1
一、離子液體簡介 1
二、離子液體結構認識歷程 2
三、離子液體不同尺度上的納微結構 4
第二節 離子液體納微結構調控及過程套用 9
一、離子液體納微結構強化反應過程 9
二、離子液體套用於分離轉化過程 10
三、電環境和磁環境下的離子液體納微介質 11
第三節 總結與展望 12
參考文獻 12
第二章 離子液體納微結構模擬計算/17
第一節 引言 17
第二節 納微結構的計算模擬方法 18
一、量子力學方法 19
二、分子模擬 22
第三節 純離子液體的納微結構 28
一、氫鍵及其網路 29
二、納米簇（離子簇）/集聚 37
三、Z-鍵 42
四、小結 45
第四節 離子液體混合體系的納微結構 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 界面上離子液體的納微結構 62
一、氣液/液液界面 62
二、固液界面 66
第六節 總結與展望 72
參考文獻 72
第三章 離子液體納微結構強化反應過程/81
第一節 引言 81
第二節 離子液體納微調控均相催化過程 81
一、醯化反應 82
二、鹵代反應 82
三、醚化反應 83
四、異構化 84
五、酯化反應 85
第三節 離子液體調控多相反應過程 88
一、調控固定CO2環化反應 89
二、調控酯化反應 94
三、調控加氫反應 96
四、調控氧化脫硫反應 98
五、離子液體調控其他反應 99
六、烷基化反應 100
第四節 離子液體強化生物質轉化過程 104
一、離子液體強化纖維素的催化轉化 106
二、離子液體中半纖維素的催化轉化 110
三、離子液體強化木質素的催化轉化 110
四、離子液體和產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轉化的其他因素 116
六、思考及展望 117
第五節 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、基於離子液體介質體系 121
三、離子液體微乳體系在生物催化中的套用 124
四、離子液體在全細胞催化中的套用 126
參考文獻 129
第四章 離子液體納微結構強化分離過程/137
第一節 離子液體/scCO2體系強化研究 137
一、概述 137
二、超臨界狀態與超臨界二氧化碳 138
三、scCO2-離子液體體系 139
四、scCO2-IL體系在HMF製備中的套用 141
第二節 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實驗研究 145
二、離子液體中氣泡流動的數值模擬 151
三、離子液體中多氣泡流動數值模擬 157
四、離子液體體系CO2傳遞規律數值模擬研究 163
第三節 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 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製 186
二、磁性離子液體的套用 190
三、強磁場環境下離子液體的性能研究 191
四、強磁場在化工領域的套用展望 193
第五節 離子液體在天然產物分離中的套用 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 離子液體納微結構強化電化學過程/205
第一節 引言 205
第二節 離子液體強化電化學基礎 207
一、離子液體電化學的基本實驗技術 207
二、參比電極的選擇與製作 208
三、離子液體的電化學視窗 211
第三節 離子液體強化氧還原陰極過程 214
一、離子液體用於木質素解聚的研究進展 216
二、鹼性水溶液中原位產生ROS及其對木質素的解聚行為 221
三、非質子型離子液體中原位產生ROS及其對PBP的解聚行為 222
四、質子型離子液體中原位產生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於解聚木質素 226
六、離子液體的循環利用 229
七、小結與展望 229
第四節 離子液體中電沉積金屬 230
第五節 離子液體的電化學套用 239
一、離子液體在鋰離子電池中的套用 239
二、離子液體在超級電容器中的套用 242
三、離子液體在液流電池中的套用 245
參考文獻 249
第六章 離子液體納微結構強化材料合成/257
第一節 引言 257
第二節 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構導向劑作用 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 離子液體反應介質合成納米級金屬化合物 262
第四節 羧基功能化離子液體合成金屬-有機骨架材料 262
第五節 離子液體強化分子篩材料的合成 265
第六節 離子液體在合成光電催化材料方面的套用 274
一、光電催化的基本原理 274
二、基於離子液體構築多金屬氧酸鹽及其催化套用 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感測器上的強化作用 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 納微結構的特性和動態穩定機理 287
第二節 過程強化中納微結構的作用機制及調控規律 290
第三節 離子液體納微結構化工過程的套用和發展 291
參考文獻 294
本書離子液體速查表/296
索 引/310
作者簡介
張鎖江，男，1964年11月生，中國科學院院士，中國科學院過程工程研究所研究員，中國化工學會副理事長，中國化工學會離子液體專業委員會主任。
1994年於浙江大學化學系獲博士學位，之後進入北京化工大學作博士後，1995年獲日本文部省獎學金與小島和夫教授合作開展研究，1997年受聘於日本三菱化學公司，2001年到中國科學院過程工程研究所工作，2008年起先後任中國科學院過程工程研究所常務副所長、所長，2017年起任中國科學院大學化工學院院長，2019年起擔任中國科學院綠色過程製造創新研究院籌備組組長。
主要從事離子液體與綠色過程研究，突破了離子液體規模製備、工藝創新和系統集成的難題，實現了多項綠色成套技術的工業套用。擔任Green Energy and Environment(GEE)、《過程工程學報》主編，IEC Res、Green Chem等國際期刊編委。創辦全國離子液體會議及亞太離子液體大會，並多次應邀做大會學術報告。獲國家自然科學二等獎、中國科學院科技促進發展獎、侯德榜化工科技成就獎等。
