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電催化合成氨：綠色氮循環(huán)的革命性路徑

傳統(tǒng)的哈伯-博世法合成氨需要高溫（約400-500°C）和高壓（約150-300atm）的條件，能耗高且會(huì)排放大量二氧化碳，對(duì)環(huán)境造成巨大壓力。因此，發(fā)展更為綠色、節(jié)能的氨合成技術(shù)成為迫切需求，電催化合成氨技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。1、原理電催化合成氨是在電解槽中，利用電能驅(qū)動(dòng)相關(guān)反應(yīng)在陰極表面進(jìn)行。例如電催化硝酸根還原合成氨，在反應(yīng)中，電催化劑起到關(guān)鍵作用，它可以將硝酸根轉(zhuǎn)化為氨，通過(guò)合適的電催化劑能顯著提高反應(yīng)的選擇性和效率。2、優(yōu)勢(shì)低能耗與環(huán)保：無(wú)需高溫高壓條件，能有效減少溫室氣體...

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正丁基鋰與格氏反應(yīng)：強(qiáng)堿性有機(jī)金屬試劑的核心應(yīng)用與挑戰(zhàn)

正丁基鋰（n-BuLi）和格氏試劑（Grignardreagent，RMgX）是兩類(lèi)重要的強(qiáng)堿性有機(jī)金屬試劑，廣泛應(yīng)用于碳-碳鍵構(gòu)建、官能團(tuán)轉(zhuǎn)化及復(fù)雜分子合成。盡管兩者均基于金屬-碳鍵的活化機(jī)制，但其反應(yīng)特性、適用范圍及操作要求存在顯著差異。本文系統(tǒng)分析其化學(xué)行為、工業(yè)化應(yīng)用及安全控制策略。一、反應(yīng)機(jī)理與試劑特性1.正丁基鋰（n-BuLi）結(jié)構(gòu)特性：鋰原子與丁基鏈通過(guò)極性共價(jià)鍵結(jié)合，具有高親核性和堿性（pKa~50）。反應(yīng)機(jī)理：去質(zhì)子化：優(yōu)先奪取弱酸性質(zhì)子（如炔烴、環(huán)戊二烯等...

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連續(xù)流硝化反應(yīng)技術(shù)：高效、安全與綠色的化學(xué)合成新范式

連續(xù)流硝化反應(yīng)系統(tǒng)是現(xiàn)代化工領(lǐng)域突破傳統(tǒng)間歇式工藝瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)，憑借高效傳質(zhì)傳熱、精準(zhǔn)過(guò)程控制及本質(zhì)安全特性，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥中間體、農(nóng)藥、染料及含能材料等高附加值產(chǎn)品的合成。本文從技術(shù)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工業(yè)案例到未來(lái)趨勢(shì)，全面解析連續(xù)流硝化技術(shù)的核心要點(diǎn)。一、技術(shù)背景與優(yōu)勢(shì)1.傳統(tǒng)間歇式硝化的局限性（1）安全性風(fēng)險(xiǎn)：硝化反應(yīng)放熱量大（如苯硝化ΔH≈-178kJ/mol），間歇式反應(yīng)釜易因局部過(guò)熱引發(fā)失控反應(yīng)甚至爆炸。（2）傳質(zhì)效率低：釜式反應(yīng)中傳質(zhì)依賴(lài)攪拌，易形成濃度梯度，導(dǎo)...

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碳中和背景下光熱協(xié)同催化技術(shù)的機(jī)遇與瓶頸

光熱協(xié)同催化（PhotothermalCatalysis,PTC）是一種結(jié)合光催化與熱催化優(yōu)勢(shì)的新型催化技術(shù)，通過(guò)光生載流子與局域熱場(chǎng)的協(xié)同作用，顯著提升反應(yīng)速率和能量利用效率。其核心在于利用光熱材料將光能轉(zhuǎn)化為熱能，并通過(guò)界面工程優(yōu)化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，在CO?還原、水分解、VOCs降解等領(lǐng)域展現(xiàn)出突破性潛力。一、基本原理（1）光催化部分光催化劑（如常見(jiàn)的TiO?等半導(dǎo)體材料）在光照下，價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，產(chǎn)生光生電子-空穴對(duì)。光生電子具有還原性，空穴具有氧化性，它們可以與吸附在...

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碳化硅微通道反應(yīng)器：高效傳質(zhì)傳熱與綠色化工的新范式

隨著精細(xì)化工、制藥及新能源領(lǐng)域?qū)Ψ磻?yīng)過(guò)程高效化、綠色化的需求日益迫切，傳統(tǒng)批次反應(yīng)器的局限性逐漸凸顯。碳化硅（SiC）微通道反應(yīng)器憑借其優(yōu)異的材料特性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，成為實(shí)現(xiàn)連續(xù)流化學(xué)與過(guò)程強(qiáng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。一、碳化硅材料特性碳化硅是一種由硅（Si）和碳（C）通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合的陶瓷材料，具備以下核心優(yōu)勢(shì)：1、高熱導(dǎo)率（~120W/m·K）：遠(yuǎn)超不銹鋼（15W/m·K），可實(shí)現(xiàn)快速傳熱，避免局部過(guò)熱。2、耐腐蝕性：耐受強(qiáng)酸（如氫氟酸除外）、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑，適用pH范圍廣。3、高機(jī)械...

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