二氧化碳化学转化

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