纳米固体超强酸催化剂酸性与催化降解PET活性之间相互关系的研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21076221
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    36.0万
  • 负责人：
    李增喜
  • 依托单位：
    中国科学院大学
  • 学科分类：
    B0807.绿色化工与化工安全
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本课题提出利用纳米固体超强酸催化剂降解PET聚酯的新工艺。研究内容重点是通过改变纳米固体超强酸的制备方法和条件，合成具有固体超强酸酸性（包括酸强度、酸浓度和酸类型）和其他物理化学性质变化规律的催化剂，研究催化剂酸强度、酸浓度和酸类型对PET降解速度、单体收率、副反应等因素影响的相互关系，探讨反应条件、工艺等对PET聚酯降解性能的影响规律，通过分析固体酸性对降解PET聚酯反应的影响行为和PET降解过程中平均分子量、形貌的变化规律，确定PET聚酯在固体超强酸催化剂作用下微观降解机理，利用固体酸催化剂与产物易分离的特点，使PET聚酯在固体超强酸中的降解反应与产品的分离发生耦合，最终顺利实现PET聚酯在固体超强酸中的高效降解反应。与传统降解方法相比，固体超强酸催化剂不仅减少了设备腐蚀，使催化剂和产品易于分离，而且固体超强酸催化剂可重复利用，达到了节约资源、减少环境污染的双重效果。

结项摘要

PET 具有各种优良的性能，被广泛应用于纤维材料、容器包装、工程塑料等领域。近年来PET作为包装材料的消费量逐年迅速增长，大量的废弃PET制品对环境造成污染。同时，PET是石油化工产品，PET大量的消费也造成能源的巨大浪费。采用化学方法对废PET瓶进行降解，可以得到聚酯的单体或者其它化学物质的中间体，实现废PET的有效回收利用。设计制备高效和长期可再生的催化剂是聚酯降解面临的一个关键问题。在本论文研究中成功制备了单组份和复合双组份固体酸催化剂，对催化剂进行表征，并对固体酸催化剂在PET醇解反应中的催化反应活性进行研究，取得的主要研究成果如下：.（1）.采用沉淀法和共沉淀法分别制备单组份固体酸催化剂 SO42-/Co3O4 和复合双组份固体酸催化剂 SO42-/Zn-Co。通过 XRD、Raman、BET、NH3-TPD 和 pyridine-FTIR 等分析方法对催化剂的物理化学性质进行了表征，考察不同焙烧温度对催化剂结构和酸性能的影响；将催化剂应用于 PET 醇解反应，考察催化剂的催化反应活性。实验结果表明双组份固体酸催化剂 SO42-/Zn-Co反应活性和产物选择性明显优于单组份催化剂 SO42-/Co3O4，分离过程可以将单体和低聚物完全分离，得到纯的产物 BHET。.（2）.制备 SO42-/ZnO、SO42-/TiO2 和 SO42-/Zn-Ti 系列催化剂，以焙烧温度为考察条件，系统研究单组份和复合双组份催化剂结构和酸性能特点。比较催化剂结构、酸性能以及催化反应活性之间的关系。最后对固体反应物（PET）-固体催化剂-液体反应物（乙二醇）组成的固液非均相反应体系的催化反应机理进行探讨。实验结果表明，低温煅烧的 Zn-Ti 催化剂具有无定形，比表面积大，热稳定性好，酸性位点多，酸强度分布广等特点；双组份催化剂具有最优的催化反应活性；PET 的溶胀为反应过程的控制步骤；反应是 L 酸催化过程。.（3）.目前已撰写SCI科技论文8篇，申请发明专利2项，已经培养博士生二名，硕士研究生二名，现正培养博士生三名，硕士研究生二名。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
Rheological Properties of Cotton Pulp Cellulose Dissolved in 1-Butyl-3-Methylimidazolium Chloride Solutions
溶解在 1-丁基-3-甲基咪唑氯化物溶液中的棉浆纤维素的流变特性
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Liu, Zhen;Wang, Hui;Li, Zengxi;Lu, Xingmei;Zhang, Xiangping;Zhang, Suojiang;Zhou, Kebin
  • 通讯作者：
    Zhou, Kebin
Investigation of solid catalysts for glycolysis of polyethylene terephthalate
聚对苯二甲酸乙二醇酯糖酵解固体催化剂的研究
  • DOI：
    10.1016/j.cej.2012.01.068
  • 发表时间：
    2012-03
  • 期刊：
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Minli Zhu;Shan Li;Zengxi Li;Xingmei Lu;Suojiang Zhang
  • 通讯作者：
    Suojiang Zhang
The unimolecular thermal decomposition mechanism of syn, anti-N,N '-Dinitrourea (DNU)
  • DOI：
    10.1016/j.combustflame.2011.12.014
  • 发表时间：
    2012-04
  • 期刊：
    Combustion and Flame
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Liu, Long;Dong, Kun;Yao, Xiaoqian;Li, Zengxi;Li, Chunshan;Sun, Jian;Zhang, Xiangping;Zhang, Suojiang
  • 通讯作者：
    Zhang, Suojiang
Effective catalysis of poly(ethylene terephthalate) (PET) degradation by metallic acetate ionic liquids
金属醋酸盐离子液体有效催化聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）降解
  • DOI：
    10.1351/pac-con-11-06-10
  • 发表时间：
    2012-02
  • 期刊：
    Pure and Applied Chemistry
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Xueyuan Zhou;Xingmei Lu;Qian Wang;Minli Zhu;Zengxi Li
  • 通讯作者：
    Zengxi Li

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  • 通讯作者：
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    中国科学院大学学报
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    --
  • 作者：
    王亚男;闫瑞一;李增喜
  • 通讯作者：
    李增喜
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  • 通讯作者：
    李春山

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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