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微纳米多孔碳质材料的表面修饰及苯酚吸附性能

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硅酸盐学报 2012年第5期40卷 776-782页

作者：刘成宝陈志刚陈丰曹煜顾诚吴正颖苏州科技学院江苏省环境功能材料重点实验室江苏苏州215009 苏州科技学院化学与生物工程学院江苏苏州215009 晶体材料国家重点实验室山东大学济南250100 江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

采用不同修饰工艺对微纳米多孔碳质材料进行处理,考察了修饰前后材料表面官能团的变化及其对苯酚吸附能力的影响,并结合Boehm滴定、Fourier变换红外光谱仪和X射线光电子能谱对材料表面官能团进行表征。结果表明:经高温(800℃)和尿素修饰... 详细信息

采用不同修饰工艺对微纳米多孔碳质材料进行处理,考察了修饰前后材料表面官能团的变化及其对苯酚吸附能力的影响,并结合Boehm滴定、Fourier变换红外光谱仪和X射线光电子能谱对材料表面官能团进行表征。结果表明:经高温(800℃)和尿素修饰后,材料的比表面积分别下降了41.9%和19.6%,苯酚吸附性能分别提升了21.2%和37%;经硝酸预改性的样品表面存在大量的羧基和酚羟基酸性基团,尿素改性时更利于吡啶和吡咯结构的生成。

关键词：微纳米多孔碳质材料膨胀石墨活性炭表面修饰

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微纳米多孔炭/TiO_2的制备及性能

中国有色金属学报 2013年第2期23卷 448-455页

作者：刘成宝陈志刚陈丰曹煜顾诚吴正颖苏州科技学院江苏省环境功能材料重点实验室苏州215009 苏州科技学院化学与生物工程学院苏州215009 江苏大学材料科学与工程学院镇江212013

以炭膜包裹的形式将TiO2固载到微纳米多孔碳质材料表面,制得微纳米多孔炭/TiO2复合材料(MNC-TiO2)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积及孔径分析仪和X射线光电子能谱对材料的结构进行表征。结果表明:当溶液... 详细信息

以炭膜包裹的形式将TiO2固载到微纳米多孔碳质材料表面,制得微纳米多孔炭/TiO2复合材料(MNC-TiO2)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积及孔径分析仪和X射线光电子能谱对材料的结构进行表征。结果表明:当溶液的蔗糖含量为0.5%、TiO2负载量为10%,热处理温度为750℃时,复合材料具有最好的苯酚处理性能(达92.7%);炭膜包裹工艺保证TiO2均匀涂覆在MNC的外表面,抑制TiO2的晶型转变,且降低其禁带宽度;吸附–催化的协同作用机制使得MNC-TiO2对于苯酚的总体处理效果大幅提高,而不是吸附和光催化的简单叠加。

关键词：微纳米多孔碳质材料膨胀石墨活性炭协同作用机制

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锰氧化物的合成及在锂离子电池中的应用进展

化工进展 2021年第9期40卷 5012-5028页

作者：俞明浩顾梦旋吴正颖孙林兵苏州科技大学材料科学与工程学院江苏苏州215009 南京工业大学化工学院江苏南京211816

能源是限制人类发展的重要因素,近年来随着新能源的发展,人们对于储能设备的要求也越来越高,其中,锂离子电池被认为是最具有发展前途的储能设备之一。目前,商用锂离子电池的负极材料以石墨为主,石墨虽然具有良好的导电性,但理论容量较低... 详细信息

能源是限制人类发展的重要因素,近年来随着新能源的发展,人们对于储能设备的要求也越来越高,其中,锂离子电池被认为是最具有发展前途的储能设备之一。目前,商用锂离子电池的负极材料以石墨为主,石墨虽然具有良好的导电性,但理论容量较低,已逐渐无法满足高能设备的大容量需求。过渡金属锰氧化物由于储量丰富、氧化形态多样、结构多元、理论比容量高、环境友好等特点,被认为是锂离子电池理想的替代负极材料之一。本文详细介绍了近年来4种锰氧化物(MnO、Mn_(2)O_(3)、Mn_(3)O_(4)和MnO_(2))分别在纳米化和复合结构构筑两方面的材料设计及合成,总结比较了4种锰氧化物用作锂离子电池负极材料的性能,展望了锰氧化物在锂离子电池负极材料领域的发展前景和方向。

关键词：锰氧化物纳米结构复合材料锂离子电池负极材料

真空浸渍制备膨胀石墨基C/C复合材料及其甲醛吸附性能

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复合材料学报 2013年第4期30卷 108-115页

作者：顾诚陈志刚刘成宝陈丰曹煜吴正颖江苏大学材料科学与工程学院镇江212013 苏州科技学院江苏省环境功能材料重点实验室苏州215011 苏州科技学院化学与生物工程学院苏州215011

以蔗糖为炭源,磷酸为活化剂,采用真空浸渍法经炭化、活化制得膨胀石墨基C/C复合材料。采用SEM、氮气吸脱附法、TG和TEM等测试手段,研究了磷酸/蔗糖质量比(Xp)、蔗糖浓度对复合材料孔结构和比表面积的影响,利用FTIR和Boehm滴定法对复合... 详细信息

以蔗糖为炭源,磷酸为活化剂,采用真空浸渍法经炭化、活化制得膨胀石墨基C/C复合材料。采用SEM、氮气吸脱附法、TG和TEM等测试手段,研究了磷酸/蔗糖质量比(Xp)、蔗糖浓度对复合材料孔结构和比表面积的影响,利用FTIR和Boehm滴定法对复合材料表面的化学官能团进行表征,并考察了C/C复合材料对甲醛的吸附能力。结果表明:膨胀石墨基C/C复合材料含有大量的微孔、一定量的介孔和大孔,表面含有丰富的含氧官能团,有利于对甲醛极性分子的吸附。在Xp=1.0、蔗糖溶液浓度为30%(质量分数)时所制得的膨胀石墨基C/C复合材料比表面积最高,达到2112m2/g,孔容为1.08mL/g,其对甲醛的吸附量为854mg/g,较同工艺制备的活性炭提高了26.9%。

关键词：膨胀石墨基C/C复合材料真空浸渍孔结构甲醛官能团

介孔Fe-SiO_2复合材料的制备及吸附协同催化性能

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复合材料学报 2019年第1期36卷 222-233页

作者：朱文俊吴正颖林艳徐晓岚陈志刚王东田苏州科技大学化学生物与材料工程学院江苏省环境功能材料重点实验室苏州215009

采用原位一步合成法,在含有模板剂、AlCl3和H2O的弱酸性反应体系中,引入Si源和Fe源,通过原位共沉积的方式,成功制备出Fe修饰的介孔SiO_2(Fe-SiO_2)复合材料。采用XRD、N2吸附、FTIR、UV-vis、SEM和EDS等手段表征了介孔Fe-SiO_2复合材料... 详细信息

采用原位一步合成法,在含有模板剂、AlCl3和H2O的弱酸性反应体系中,引入Si源和Fe源,通过原位共沉积的方式,成功制备出Fe修饰的介孔SiO_2(Fe-SiO_2)复合材料。采用XRD、N2吸附、FTIR、UV-vis、SEM和EDS等手段表征了介孔Fe-SiO_2复合材料样品的结构、形貌和化学组成;将所获得的介孔Fe-SiO_2复合材料用于吸附和协同催化去除水体中有机污染物亚甲基蓝(MB);考察了Fe源添加量对介孔Fe-SiO_2复合材料结构和性能的影响。研究结果表明:合成体系中rFe∶Si≤0.05(摩尔比)时,所得Fe-SiO_2介孔材料保留了介孔孔道的高度有序性和大比表面积(860～889m2·g-1),Fe在介孔Fe-SiO_2复合材料中主要以四配位骨架掺杂的形式存在;当rFe∶Si=0.1时,其比表面积下降为526m2·g-1,Fe以骨架内和骨架外氧化物的形式共存于介孔Fe-SiO_2复合材料中。所有介孔Fe-SiO_2复合材料在去除MB的实验中均表现出很大的吸附容量和优良的多相类芬顿催化能力。其中,rFe∶Si=0.05时所获得的介孔Fe-SiO_2复合材料样品性能最佳,对高浓度MB(250mg·L-1)的吸附和催化总量达到213mg·g-1。

关键词：弱酸性体系介孔Fe-SiO2 吸附类芬顿催化亚甲基蓝

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水热法直接合成介孔功能新材料

科学通报 2004年第10期49卷 942-947页

作者：吴正颖魏一伦王一萌朱建华南京大学化学化工学院南京210093

报道了一种合成碱土金属或过渡金属氧化物负载型介孔功能材料的直接法原位改性新途径.它不再沿袭传统的先合成样品再进行改性处理工艺思路,而是利用某些盐类不干扰强酸性合成体系,却易形成氧化物的特点,将它们加入合成体系,吸附/沉积于... 详细信息

报道了一种合成碱土金属或过渡金属氧化物负载型介孔功能材料的直接法原位改性新途径.它不再沿袭传统的先合成样品再进行改性处理工艺思路,而是利用某些盐类不干扰强酸性合成体系,却易形成氧化物的特点,将它们加入合成体系,吸附/沉积于介孔硅分子筛表面上,但是在样品焙烧时转变成目标氧化物.新方法将合成和改性集为一举,在合成过程中同时就完成了调变改性.

关键词：水热合成功能材料介孔分子筛 SBA-15 原位改性绿色化学

介孔SiO_2/膨胀石墨复合材料的直接合成及其对染料的吸附性能

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复合材料学报 2017年第2期34卷 414-422页

作者：许松松吴正颖王赛刘成宝王东田陈志刚苏州科技大学江苏省环境功能材料重点实验室苏州215011 苏州科技大学化学生物与材料工程学院苏州215011

采用简单的一步水热合成法,在含有模板剂、铝盐、膨胀石墨和硅源的水溶液中,利用铝盐水解后所产生的弱酸性环境,直接制备出介孔SiO_2/膨胀石墨复合材料,考察了铝盐的添加量对所得复合材料结构和性能的影响。采用XRD、N_2吸附和SEM对介孔... 详细信息

采用简单的一步水热合成法,在含有模板剂、铝盐、膨胀石墨和硅源的水溶液中,利用铝盐水解后所产生的弱酸性环境,直接制备出介孔SiO_2/膨胀石墨复合材料,考察了铝盐的添加量对所得复合材料结构和性能的影响。采用XRD、N_2吸附和SEM对介孔SiO_2/膨胀石墨复合材料的结构和形貌进行了表征。以亚甲基蓝为目标污染物分子,系统评价了复合材料的吸附性能。结果表明,合成时铝盐的添加量在很大范围内变化(r_(Al/Si)=0.25~2.0,体系pH值为3.1~2.3)均可获得具有较大比表面积和孔体积的介孔SiO_2/膨胀石墨复合材料,且介孔SiO_2以多层膜的形式生长在膨胀石墨碳层上;当r_(Al/Si)=0.25、0.5、1.0时,复合材料孔道有序规整;当rAl/Si=1.0、2.0时,复合材料中介孔孔道规整性下降。介孔SiO_2/膨胀石墨复合材料吸附亚甲基蓝的饱和吸附量在52~55mg·g^(-1)左右,吸附行为主要符合Langmuir方程和伪二级动力学模型。

关键词：介孔SiO2 膨胀石墨复合材料弱酸性吸附

负载型KNO_3固体碱对环戊二烯甲基化反应的催化作用

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催化学报 2006年第8期27卷 725-731页

作者：孙林兵吴正颖寇佳慧淳远王英朱建华邹志刚南京大学化学化工学院江苏南京210093 南京大学环境材料与再生能源研究中心江苏南京210093

考察了负载型KNO3固体碱对环戊二烯(CPD)和甲醇的甲基化制备甲基环戊二烯(MCPD)反应的催化性能.通过X射线衍射和低温氮吸附等手段研究了载体的表面性质和KNO3在不同载体表面的分解情况,并用非水溶液Hammett指示剂法测定了各固体碱的碱强... 详细信息

考察了负载型KNO3固体碱对环戊二烯(CPD)和甲醇的甲基化制备甲基环戊二烯(MCPD)反应的催化性能.通过X射线衍射和低温氮吸附等手段研究了载体的表面性质和KNO3在不同载体表面的分解情况,并用非水溶液Hammett指示剂法测定了各固体碱的碱强度.结果表明,KNO3负载在不同的氧化物载体上后其碱强度表现出极大的差异,负载在ZrO2,-γAl2O3,水滑石(HT)和MgO上能检测到H-为27.0的碱强度,这些碱性位可视为固体超强碱;而负载在SiO2和TiO2上仅检测到了H-为9.3的碱强度,这与载体本身的表面性质密切相关.碱强度较低的KNO3/SiO2和KNO3/TiO2以及氧化物载体本身在CPD甲基化反应中表现出较差的活性,说明催化剂应具有一定的碱强度,但是催化剂的酸性和比表面积也会对其催化活性产生一定的影响.在所考察的催化剂中,KNO3/-γAl2O3和KNO3/HT的催化性能最好,在450℃时就能催化转化约32%的CPD,MCPD的选择性可达86%左右,高于传统固体碱MgO在500℃时的活性.

关键词：固体碱硝酸钾负载型催化剂碱强度环戊二烯甲基化甲基环戊二烯

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硫化铟锌的改性合成及光催化特性

化学进展 2021年第12期33卷 2334-2347页

作者：毕洪飞刘劲松吴正颖索赫吕学良付云龙南京航空航天大学材料科学与技术学院南京211106 苏州科技大学化学生物与材料工程学院江苏省环境功能材料重点实验室苏州215009

随着社会经济的高速发展,能源的短缺和生态的破坏引起了人们的关注。近年来,寻找合适的解决方案已成为关注的重点。作为一种绿色环保技术,光催化由于其高效、低成本等优点而成为能源和环境问题的研究热点。在许多光催化材料中,三元硫化... 详细信息

随着社会经济的高速发展,能源的短缺和生态的破坏引起了人们的关注。近年来,寻找合适的解决方案已成为关注的重点。作为一种绿色环保技术,光催化由于其高效、低成本等优点而成为能源和环境问题的研究热点。在许多光催化材料中,三元硫化物硫化铟锌(ZnIn_(2)S_(4))由于具有可见光响应特性、简单的制备方法和出色的稳定性而表现出巨大的潜力。然而,较高的载流子复合率限制了其光催化性能。近年来,许多研究报道了改性ZnIn_(2)S_(4)以提高其光催化性能,在此,本文详细介绍了各种改性研究,包括ZnIn_(2)S_(4)单体的合成、半导体化合物的结构、贵金属沉积、碳元素改性、离子掺杂。然后,系统完整地总结了ZnIn_(2)S_(4)在光催化、降解有机污染物、去除六价铬、还原CO;和有机合成等方面表现出的光催化特性和机理。最后,对ZnIn_(2)S_(4)的发展前景提出了展望,以期ZnIn_(2)S_(4)光催化剂得到更广泛和深入的研究,尽快在实际生产中得到应用。

关键词： ZnIn_(2)S_(4)光催化产氢降解