可再生資源催化技術(shù)：從資源到能源生產(chǎn)

1 可再生資源催化技術(shù)--遠(yuǎn)景
1.1 引言
1.2 經(jīng)濟(jì)和社會背景
1.3 技術(shù)選擇
1.4 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的工藝選擇
1.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
2 木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化：化學(xué)、工藝及經(jīng)濟(jì)性
2.1 概述
2.2 引言
2.2.1 可再生能源的需求
2.2.2 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的必要性
2.2.3 生物質(zhì)組成
2.2.4 燃料和化學(xué)品成分
2.2.5 生物質(zhì)脫氧
2.3 化學(xué)工藝
2.3.1 碳水化合物的關(guān)鍵反應(yīng)
2.3.2 熱裂解
2.3.2.1 化學(xué)原理
2.3.2.2 產(chǎn)品應(yīng)用
2.3.2.3 生產(chǎn)工藝
2.3.2.4 其他工藝研究進(jìn)展
2.3.3 氣化
2.3.3.1 化學(xué)原理
2.3.3.2 生產(chǎn)工藝
2.3.3.3 替代發(fā)展：制氫
2.3.4 水解
2.3.4.1 化學(xué)原理
2.3.4.2 糖衍生物
2.3.4.3 工藝
2.3.4.4 研究進(jìn)展
2.3.5 發(fā)酵
2.3.5.1 化學(xué)原理
2.3.5.2 工藝過程
2.3.5.3 最新進(jìn)展
2.4 經(jīng)濟(jì)性
2.4.1 方法學(xué)
2.4.2 燃料的生產(chǎn)
2.4.2.1 工廠成本
2.4.2.2 原料成本
2.4.2.3 生產(chǎn)成本
2.4.3 生產(chǎn)規(guī)模
2.4.4 化學(xué)品生產(chǎn)
2.5 總結(jié)和討論
參考文獻(xiàn)
3 可再生能源催化轉(zhuǎn)化為生物制品的工藝選擇
3.1 概述
3.2 引言
3.3 生物煉制的概念
3.4 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成生物制品的策略
3.4.1 通過降解化合物實現(xiàn)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化
3.4.2 通過平臺化合物實現(xiàn)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化
3.4.2.1 主要平臺化合物的確認(rèn)
3.4.2.2 平臺化合物轉(zhuǎn)化為生物產(chǎn)品的實例
3.4.3 通過新合成路線實現(xiàn)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化
3.4.3.1 一鍋反應(yīng)的級聯(lián)催化
3.4.3.2 一鍋反應(yīng)生成混合產(chǎn)物
3.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
4 生物基油脂化學(xué)品的工業(yè)開發(fā)和應(yīng)用
4.1 概述
4.2 原材料現(xiàn)狀
4.3 生態(tài)兼容性
4.4 產(chǎn)品舉例
4.4.1 油脂化合物的聚合物應(yīng)用
4.4.1.1 基于二聚酸的二聚二醇
4.4.1.2 基于環(huán)氧化物的多元醇
4.4.2 用作潤滑劑可生物降解的脂肪酸酯
4.4.3 基于脂肪醇和脂肪酸的植物油衍生的表面活性劑及乳化劑
4.4.3.1 脂肪醇硫酸鹽（FAS）
4.4.3.2 酰基蛋白及氨基酸（蛋白?脂肪酸縮合物）
4.4.3.3 基于碳水化合物的表面活性劑--烷基多糖苷
4.4.3.4 烷基多糖苷羧酸
4.4.3.5 多元醇酯
4.4.3.6 用于皮膚和毛發(fā)的多功能護(hù)理添加劑
4.4.4 潤膚劑
4.4.4.1 二烷基碳酸鹽
4.4.4.2 Guerbet醇
4.5 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
5 源于可再生資源的精細(xì)化學(xué)品
5.1 引言
5.2 香草醛
5.3 單萜
5.4 生物堿類
5.5 類固醇
5.6 對映立體選擇性的催化作用
5.7 青蒿素
5.8 達(dá)菲
5.9 小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
6 生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化為燃料的催化選擇
6.1 引言
6.2 生物質(zhì)作為原料制備能源
6.3 生物質(zhì)的組成
6.4 生物煉制
6.5 生物質(zhì)預(yù)處理
6.6 木質(zhì)纖維素的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化
6.7 生物質(zhì)氣化
6.7.1 干生物質(zhì)的氣化
6.7.2 裂解油的催化氣化
6.7.3 氣化過程化學(xué)和催化
6.7.4 熱壓縮水中的氣化
6.8 生物質(zhì)液化
6.8.1 非催化高溫裂解
6.8.2 催化高溫裂解
6.8.3 水熱液化
6.9 裂解油濃縮形成燃料
6.9.1 脫羧（DCO）
6.9.2 水合脫氫（HDO）
6.9.3 沸石上的裂解（FCC）
6.1 0水解
6.1 1催化劑設(shè)計的基本方法
6.1 2小結(jié)
參考文獻(xiàn)
7 生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化技術(shù)
7.1 引言
7.2 生物質(zhì)資源及生物質(zhì)預(yù)處理
7.3 生物質(zhì)燃燒
7.4 生物質(zhì)氣化
7.5 生物質(zhì)熱解
7.6 通過生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化生成燃料
7.7 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
8 生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化及其在爐排爐中NOx的排放
8.1 引言
8.2 可調(diào)二極管激光測量生物質(zhì)轉(zhuǎn)化動力學(xué)
8.2.1 引言
8.2.2 可調(diào)二極管激光器的柵格型反應(yīng)器的實驗
8.2.3 實驗裝置
8.2.4 結(jié)果
8.3 熱轉(zhuǎn)化層傳播機(jī)理
8.3.1 引言
8.3.2 模型建立
8.3.3 試驗
8.4 爐排爐的氣相計算流體力學(xué)（CFD）模型
8.4.1 引言
8.4.2 模型描述
8.4.3 數(shù)值模擬與驗證中查表法的結(jié)構(gòu)
8.4.4 燃燒模型在二維爐排爐中的應(yīng)用
8.5 小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
9 生物乙醇：生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品的升級與資源化利用
9.1 引言
9.2 生產(chǎn)工藝概述
9.3 用作生物燃料
9.3.1 生物乙醇作為燃料添加劑
9.3.1.1 汽油/生物乙醇混合燃料
9.3.1.2 柴油／生物乙醇混合燃料
9.3.2 生物乙醇和氫
9.3.3 生物乙醇用于燃料電池
9.4 生物乙醇改進(jìn)及資源化利用
9.4.1 轉(zhuǎn)化成燃料組分
9.4.2 轉(zhuǎn)化成化學(xué)品
9.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
10 甘油轉(zhuǎn)化制交通燃料
10.1 引言
10.2 甘油
10.2.1 甘油的性質(zhì)、生產(chǎn)與應(yīng)用
10.2.2 來自生物柴油生產(chǎn)過程的甘油
10.3 甘油與異丁烯的醚化反應(yīng)
10.3.1 反應(yīng)機(jī)理
10.3.2 醚化催化劑
10.3.3 工藝條件
10.3.4 醚化反應(yīng)動力學(xué)
10.3.5 作為燃料組分的甘油醚
10.4 生物柴油工藝的改進(jìn)
10.4.1 醚化反應(yīng)與生物柴油過程聯(lián)用
10.4.2 多相生物柴油工藝
10.5 甘油重整
10.5.1 水相重整
10.5.2 水蒸氣重整
10.6 未來展望
參考文獻(xiàn)
11 甘油催化轉(zhuǎn)化
11.1 引言
11.2 甘油催化脫水及丙烯醛的生成
11.3 甘油催化脫水成醚
11.3.1 甘油低聚
11.3.2 甘油與烯烴反應(yīng)
11.4 甘油的催化氧化
11.4.1 電化學(xué)氧化
11.4.2 氣相催化氧化
11.4.3 Pt/Bi催化劑上的分子氧選擇性氧化甘油
11.4.4 Au基催化劑上分子氧的選擇性氧化作用
11.4.5 分子氧以外的選擇性氧化劑
11.5 甘油的催化氫解
11.5.1 甘油多相催化氫解
11.5.2 甘油均相催化氫解
11.6 甘油重整及制氫
11.7 其他氧化反應(yīng)
11.8 小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
12 脂肪酸選擇環(huán)氧化的催化過程：環(huán)境友好的路線
12.1 引言
12.2 非催化環(huán)氧化體系
12.3 均相催化體系
12.4 化學(xué)酶法環(huán)氧化體系
12.5 多相催化體系
12.6 鈦基催化劑上脂肪酸甲酯的環(huán)氧化反應(yīng)：在米蘭獲得的技術(shù)
12.6.1 純C18單不飽和脂肪酸甲酯的環(huán)氧化反應(yīng)
12.6.2 植物中得到的脂肪酸甲酯混合物的環(huán)氧化反應(yīng)
12.6.2.1 高油酸葵花籽、芫荽、蓖麻油的脂肪酸甲酯混合物
12.6.2.2 大豆油脂肪酸甲酯的混合物
12.7 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
13 生物催化與化學(xué)催化的集成：協(xié)同過程中的級聯(lián)催化和多步轉(zhuǎn)化
13.1 概述
13.2 引言
13.2.1 人類化學(xué)
13.2.2 自然化學(xué)
13.2.3 生物?化學(xué)集成
13.3 級聯(lián)反應(yīng)的類型
13.3.1 生物?生物級聯(lián)
13.3.2 化學(xué)?化學(xué)級聯(lián)
13.3.3 生物?化學(xué)級聯(lián)
13.4 級聯(lián)技術(shù)
13.4.1 催化方法
13.4.2 反應(yīng)器設(shè)計
13.4.3 分區(qū)
13.4.4 介質(zhì)工程
13.4.5 細(xì)胞工廠的設(shè)計
13.5 小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
14 制氫和燃料電池--通向可持續(xù)能源體系的橋梁技術(shù)
14.1 引言
14.1.1 氫能鏈
14.1.2 氫氣來源和生產(chǎn)
14.1.3 氫氣在固定和移動系統(tǒng)上的應(yīng)用
14.2 天然氣制氫
14.2.1 傳統(tǒng)制氫
14.2.1.1 天然氣制氫
14.2.1.2 其他原料生產(chǎn)氫氣
14.2.2 偶合CO2捕獲進(jìn)行制氫
14.3 CO2捕獲制氫新工藝
14.3.1 氫氣膜反應(yīng)器
14.3.2 吸附增強(qiáng)重整和水煤氣交換
14.4 小結(jié)和催化面臨的挑戰(zhàn)
14.4.1 電化學(xué)制氫與轉(zhuǎn)化
14.4.1.1 電化學(xué)氫氧過程動力學(xué)
14.4.1.2 電解水制氫
14.4.1.3 質(zhì)子交換膜燃料電池
14.4.1.4 固態(tài)氧化物燃料電池（SOFCs）
參考文獻(xiàn)
15 清潔綠色氫能源之路
15.1 引言
15.2 能源可用性
15.3 氫能的生產(chǎn)和分配模式
15.4 氫燃料的成本
15.4.1 案例分析
15.4.2 結(jié)果
15.5 “清潔氫能”和CO2減排范圍
15.5.1 范圍
15.5.2 氫和汽油、柴油的對比
15.6 煤和生物質(zhì)
15.7 小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
16 太陽能光催化制氫和CO2轉(zhuǎn)化
16.1 引言
16.2 光催化過程
16.2.1 量子產(chǎn)率
16.2.2 催化劑相關(guān)的損失
16.2.2.1 載流體熱化
16.2.2.2 電荷分離
16.2.2.3 主動電荷分離
16.2.2.4 被動電荷分離
16.2.2.5 介導(dǎo)電荷分離
16.2.3 表面缺陷
16.3 光電化學(xué)電池
16.4 新材料
16.4.1 晶體結(jié)構(gòu)與活性
16.4.2 可見光敏化
16.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
17 結(jié)論、展望與路線圖
17.1 引言
17.2 生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動力
17.3 與催化相關(guān)聯(lián)的生物能源和生物燃料的主要問題與展望
17.3.1 生物燃料
17.3.1.1 第一代生物燃料
17.3.1.2 第二代生物燃料
17.3.2 生物煉制
17.3.3 利用生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的副產(chǎn)物
17.3.4 生物質(zhì)作為化學(xué)生產(chǎn)的原料
17.3.5 太陽能的利用
17.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)