木质素衍生物定向转化酚酯的界面协同催化与产物调控机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51706075
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0607.可再生能源与新能源利用中的工程热物理问题
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Phenolic ester is an important intermediate monomer for synthesis of common chemicals or medicine, which has broad application prospects. The synthesis of phenolic ester from phenolic compounds formed from lignin degradation and waste fatty acids can reduce environmental pollution and alleviate the dependence of phenolic ester on the petrochemical industry. This project focuses on the synthesis of biomass-based phenolic ester effectively, the mechanism of enhancing product regulation and interface synergistic catalysis. The research focuses on three aspect: one is the preparation and regulation of mesoporous silicon catalyst with acidic functionalized group and hydrophobic interface; the second is the esterification reaction property and process; the last one is the enhanced regulatory mechanism of phenolic ester from fatty acid and phenols. The morphology structure of catalysts, optimization and the assembly mechanism of acidic functional components and hydrophobic groups will be revealed. The catalytic esterification reaction characteristics and process of the model compounds will be studied. The function model for thermodynamics and kinetics will be established. The influence of functionalized mesoporous silica on the heat and mass transfer during the conversion will be studied, inducing the strengthening regulation mechanism of yield and conversion by catalyst orientation design. The transformation process of key intermediate, the selective adsorption and activation of phenolic hydroxyl and COOH- from phenolic derivatives and fatty acid will be studied, which will dedicate the mechanism of enhancing product regulation and interface synergistic catalysis. The interaction mechanism between the real phenolic derivatives from lignin degradation will be studied. This program will establish foundation for producing phenolic ester effectively.
酚酯是合成常见化工品或西药的重要中间单体,具有广阔应用潜力。利用木质素降解酚类衍生物与废弃脂肪酸转化生成生物质基酚酯能减少环境污染,缓解酚酯对石化行业的依赖。本项目重点创制具有疏水界面的功能化介孔硅催化剂,实现木质素衍生物定向转化酚酯,探讨酚酯高效酯化制备中界面协同催化与产物强化调控机理。从催化剂的制备与调控、催化酯化反应特性和历程、产物强化调控机制三方面开展逐层递进研究。揭示催化剂形貌结构、酸功能组分和疏水基团的优化匹配与组装机制及酸性精准调控规律;探究模型化合物催化酯化反应特性和历程;研究功能化介孔硅对转化过程的传质传热影响,掌握催化剂定向设计对产物选择性、转化率的强化调控机理;研究酚类衍生物的酚羟基和脂肪酸的羧基选择性吸附活化及关键中间产物迁移转化历程,揭示产物强化调控与界面协同催化机制。为生物质基酚酯的高效制备奠定基础。

结项摘要

本项目通过原位一步合成和合成后嫁接的方式,合成了SiO2-phenyl-SO3H和 SBA-15-Ph-TMS-SO3H系列催化剂,研究了其催化木质素降解酚类衍生物与废弃油酸酯化反应活性。并利用XRD、TG、Mass,固体核磁等技术对催化剂进行了表征分析。关联催化剂的制备工艺对功能化介孔硅材料形貌结构,孔径大小,孔结构有序度,酸活性组分分布的影响;探讨制备工艺对酸功能组分SO3H、有机疏水基团合成TMS、Ph、耦合组装及成键方式等因素的影响。探究了反应温度,反应物摩尔比,催化剂担在量,反应时间等因素对反应效果的影响。分析酸功能组分对酚OH-、COOH-选择性活化吸附机制及疏水官能团对酸性位点密度、疏水、相邻酸位点横向作用力的影响机制;以研究催化剂的制备工艺与结构特性之间的调控规律。进一步地,关联催化剂的结构特性与酯化反应速率及产物分布的内在联系,建立催化剂结构形貌与酯化反应活性的构效机制。该研究为木质素高值化利用制备长链酯类物质提供了科学依据和数据支撑。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Gas-phase hydrodeoxygenation of guaiacol over Ni-based HUSY zeolite catalysts under atmospheric H-2 pressure
常压H-2压力下镍基HUSY沸石催化剂气相加氢脱氧愈创木酚
  • DOI:
    10.1016/j.renene.2020.01.117
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Renewable Energy
  • 影响因子:
    8.7
  • 作者:
    Wu Yujian;Xu Xiwei;Sun Yan;Jiang Enchen;Fan Xudong;Tu Ren;Wang Jiamin
  • 通讯作者:
    Wang Jiamin
BTX from anisole by hydrodeoxygenation and transalkylation at ambient pressure with zeolite catalysts
在环境压力下用沸石催化剂通过加氢脱氧和烷基转移从苯甲醚生产 BTX
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2018.01.033
  • 发表时间:
    2018-06
  • 期刊:
    Fuel
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Xu Xiwei;Jiang Enchen;Li Zhiyu;Sun Yan
  • 通讯作者:
    Sun Yan
Esterification of guaiacol with octanoic acid over functionalized mesoporous silica
愈创木酚与辛酸在功能化介孔二氧化硅上的酯化反应
  • DOI:
    10.1016/j.renene.2017.11.052
  • 发表时间:
    2018-04
  • 期刊:
    RENEWABLE ENERGY
  • 影响因子:
    8.7
  • 作者:
    Xu Xiwei;Jiang Enchen;Lei Zhiwei
  • 通讯作者:
    Lei Zhiwei
Improvement of corn stover fuel properties via hydrothermal carbonization combined with surfactant
水热碳化结合表面活性剂改善玉米秸秆燃料性能
  • DOI:
    10.1186/s13068-019-1581-x
  • 发表时间:
    2019-10
  • 期刊:
    Biotechnology for Biofuels
  • 影响因子:
    6.3
  • 作者:
    Tu Ren;Sun Yan;Wu Yujian;Fan Xudong;Wang Jiamin;Cheng Shuchao;Jia Zhiwen;Jiang Enchen;Xu Xiwei
  • 通讯作者:
    Xu Xiwei
The influence of torrefaction on pyrolysed biomass: The relationship of bio-oil composition with the torrefaction severity
烘焙对热解生物质的影响:生物油成分与烘焙程度的关系
  • DOI:
    10.1016/j.biortech.2020.123780
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Bioresource Technology
  • 影响因子:
    11.4
  • 作者:
    He Zhen;Zhang Fan;Tu Ren;Jia Zhiwen;Cheng Shuchao;Sun Yan;Wu Yujian;Shen Xiaowen;Jiang Enchen;Xu Xiwei
  • 通讯作者:
    Xu Xiwei

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毛竹热解炭化演化过程的研究
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  • 通讯作者:
    董丹浓
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  • DOI:
    10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2018.08.001
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    皮佳丽
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  • 发表时间:
    2017
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许细薇;李治宇;庄文俞;孙焱;蒋恩臣
  • 通讯作者:
    蒋恩臣

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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

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          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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