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粉煤灰衍生水合硅酸钙PEI改性及吸附去除Cu(Ⅱ)与催化降解有机污染物

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无机材料学报 2023年第11期38卷 1281-1291,I0003-I0005页

作者：汤亚孙盛睿樊佳杨庆峰董满江寇佳慧刘阳桥南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京210009 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 中国科学院上海高等研究院上海201210

随着工业的快速发展,相关制造领域排放的污水重金属铜离子污染愈发严重。与此同时,催化领域对铜金属资源的需求却不断增加。本研究利用粉煤灰和改性剂聚乙烯亚胺(PEI)制备了低成本改性水合硅酸钙(PCSH),用于吸附水溶液中的铜离子(Cu(Ⅱ... 详细信息

随着工业的快速发展,相关制造领域排放的污水重金属铜离子污染愈发严重。与此同时,催化领域对铜金属资源的需求却不断增加。本研究利用粉煤灰和改性剂聚乙烯亚胺(PEI)制备了低成本改性水合硅酸钙(PCSH),用于吸附水溶液中的铜离子(Cu(Ⅱ)),并进一步碱处理固定于表面的Cu(Ⅱ),形成铜基活性材料用于有机污染物的催化降解。相比于未改性的样品(CSH),PCSH对Cu(Ⅱ)的饱和吸附容量提高100%,高达588 mg/g。研究发现,这主要是因为添加PEI有利于形成较大的比表面积、优良的孔隙结构以及Cu(Ⅱ)与-NH_(2)之间的强络合。从PCSH获得的铜基催化剂呈现纺锤形多孔形貌,作为催化剂分别用于活化过氧硫酸氢钾(PMS)氧化降解罗丹明B(RhB)和活化硼氢化钠(NaBH4)还原降解4-硝基苯酚(4-NP),速率常数达到0.7135/min(pH(7.0±0.3);[RhB]=20 mg/L;[PMS]=0.12 g/L;[催化剂]=0.8 g/L)和11.47×10^(-3)/s(pH(11.0±0.3);[4-NP]=10^(-4)mol/L;[NaBH4]=5×10^(-3)mol/L;[催化剂]=0.167 g/L),是CSH催化剂体系的20和19倍。本工作利用固体废弃物粉煤灰实现了水溶液中铜元素的再利用,为水中污染物的有效处理和利用提供了新启示。

关键词：粉煤灰水合硅酸钙铜离子吸附聚乙烯亚胺过氧硫酸氢钾

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有机催化原子转移自由基聚合

化学进展 2019年第6期31卷 791-799页

作者：李宁胡欣方亮寇佳慧倪亚茹陆春华南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏先进无机功能复合材料协同创新中心江苏先进生物与化学制造协同创新中心

过渡金属催化的原子转移自由基聚合(ATRP)是合成结构可控聚合物的重要方法之一,尽管一系列改进ATRP方法可将催化剂的浓度降至ppm级,但不可避免的金属残留仍然是制约ATRP应用的主要瓶颈。近年来,科学家提出并发展了有机催化原子转移自由... 详细信息

过渡金属催化的原子转移自由基聚合(ATRP)是合成结构可控聚合物的重要方法之一,尽管一系列改进ATRP方法可将催化剂的浓度降至ppm级,但不可避免的金属残留仍然是制约ATRP应用的主要瓶颈。近年来,科学家提出并发展了有机催化原子转移自由基聚合(O-ATRP),从根本上规避了金属催化剂的使用与残留。本文对有机催化原子转移自由基聚合的概念、催化体系和聚合机理进行了介绍,同时综述了该新聚合方法在高分子合成与材料制备方面的应用。

关键词：有机催化原子转移自由基聚合光诱导功能高分子

分子筛上择形合成2,6-二烷基萘的研究进展

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现代化工 2004年第Z1期24卷 28-31页

作者：寇佳慧孙林兵郁桂云陈虹宗志敏魏贤勇中国矿业大学化学工程学院江苏徐州221008

2,6-二烷基萘是非常有价值的有机化工原料。以萘或甲基萘为原料的择形烷基化合成2,6-二烷基萘的路线简单,被认为是最合理的技术路线。用酸性分子筛作为催化剂具有活性高、选择性好及环境友好等优点。从烷基化试剂、溶剂和分子筛催化剂... 详细信息

2,6-二烷基萘是非常有价值的有机化工原料。以萘或甲基萘为原料的择形烷基化合成2,6-二烷基萘的路线简单,被认为是最合理的技术路线。用酸性分子筛作为催化剂具有活性高、选择性好及环境友好等优点。从烷基化试剂、溶剂和分子筛催化剂的选择等方面,综述了分子筛催化下择形合成2,6-二烷基萘的研究进展。目前常用的分子筛催化剂有 HY、Hβ、SAPO-5、HZSM-5和 MCM-41等;所用的烷基化试剂主要是醇、烯烃、卤代烃和多烷基芳烃等;溶剂一般选用环己烷,也有少数选用四氢萘、二氧化碳和异辛烷等。

关键词： 2,6-二烷基萘择形烷基化分子筛溶剂烷基化试剂

两种萃余煤的双氧水氧化产物的GC/MS分析

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燃料化学学报 2005年第1期33卷 121-124页

作者：陈虹张佳伟郁桂云寇佳慧宗志敏魏贤勇中国矿业大学化学工程学院江苏徐州221008

Yima and American Pocahontas No. 3 coal samples were exhaustively extracted with carbon disulfide （CS2）/tetrahydrofuran mixed solvent and cyclohexanone, respectively. The residues after extraction were oxidized in 30% hydrogen peroxide aqueous solution at 40 ℃. Water-soluble and insoluble fractions were separated in the reaction mixture by filtration, and then extracted with benzene and CS2, respectively. The extraction solutions were analyzed with GC/MS. The results show that both water-soluble fractions from the two oxidized coal residues contain small amount of phenol. Oxygen-containing compounds and long-chain alkanes are detected in the extraction solution with CS2 from the water-insoluble fraction.

关键词：萃余煤双氧水氧化萃取 GC/MS分析

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

利用局域光效应增强全光谱光催化的ZnO/PVDF反蛋白石结构薄膜

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Chinese Journal of Catalysis 2021年第1期42卷 184-192页

作者：陈雨凯汪雨方姣姣代宝莹寇佳慧陆春华赵远锦南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京210009 南京工业大学江苏省先进无机功能复合材料协同创新中心江苏南京210009 南京工业大学江苏省先进材料协同创新中心江苏南京210009 东南大学生物科学与医学工程学院生物电子国家重点实验室江苏南京210096

随着环境污染与能源危机的问题日益严重,利用清洁能源太阳能的光催化技术得到了研究者的广泛关注.然而,半导体光催化剂的带隙严重限制了其利用整个太阳光谱的能力.尽管通过能带工程、上转换等技术,已经有部分可见光可以被利用,但其本身... 详细信息

随着环境污染与能源危机的问题日益严重,利用清洁能源太阳能的光催化技术得到了研究者的广泛关注.然而,半导体光催化剂的带隙严重限制了其利用整个太阳光谱的能力.尽管通过能带工程、上转换等技术,已经有部分可见光可以被利用,但其本身的效率却并不高.太阳光谱中的近红外光有着显著的光热效应,可提高光催化反应的温度,促进光生载流子的分离,进而提升光催化的效果.光子晶体是一种周期性结构,通过调节其折射率以及孔径大小,可以对不同波段的光实现增强吸收或反射的效果.人们已制备了二氧化钛的反蛋白石结构用于光催化降解污染物,其光催化效率明显提高.但是,通过利用反蛋白石结构光子晶体增强近红外光的吸收,进而实现全光谱利用的光热协同催化目前还未有报道.本文以二氧化硅单分散微球为模板,制备了以苯胺黑-聚偏氟乙烯为基底、氧化锌为光催化剂的反蛋白石结构光子晶体薄膜,采用扫描电镜、XRD和XPS等技术表征了薄膜的结构,并通过透射光谱与镜面反射光谱验证了苯胺黑的加入可增强全光谱的利用率.结果发现,当苯胺黑掺量为0.5%时,微反应器中的薄膜温度在60 min内上升了13.6℃,而空气中的薄膜温度在2 min内升了24.5℃,表明苯胺黑在近红外光生热中起着重要作用.对比普通薄膜,Z0.5A-369在微反应器与空气中的温度分别提升了14.7和26.8℃,证实了光子晶体对于光谱吸收的增强效应.就光催化性能来看,Z0.5A-369比普通薄膜的效率提高了1.63倍,而微反应器也比普通反应器提升了5.85倍.可见,薄膜和反应器的设计实现了协同催化.光热协同光催化发现,利用近红外光的光热效应来提高光催化反应过程中的温度可有效促进光催化反应,是一种高效利用太阳光谱的方法.光子晶体因其多孔结构、高比表面积、限光效应和慢光效应而增强了对光的吸收,进一步提高了光催化效率.另外,微反应器通过其局域的热效应和缩短的传质路径有效地增加了反应速率.

关键词：光催化光子晶体反蛋白石结构微反应器氧化锌

Zn2GeO4超长超薄纳米带的合成及其光催化CO2还原性能的研究

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Zn2GeO4超长超薄纳米带的合成及其光催化CO2还原性能的研究

2011中国材料研讨会

作者：刘琪周勇寇佳慧南京大学环境材料与再生能源研究中心

＜正＞近年来,二氧化碳在地球大气中的含量不断增加,已成为一个严重的全球性环境问题。来自工业,燃烧和汽车尾气排放的CO2被认为是温室气体中的最大贡献者,在保持全球经济持续高速发展的条件下,积极应对气候变暖,探索稳定地控制大气中CO...

＜正＞近年来,二氧化碳在地球大气中的含量不断增加,已成为一个严重的全球性环境问题。来自工业,燃烧和汽车尾气排放的CO2被认为是温室气体中的最大贡献者,在保持全球经济持续高速发展的条件下,积极应对气候变暖,探索稳定地控制大气中CO2总量的方案,迅速成

关键词：

来源： cnki会议评论

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二苯甲酮的绿色合成方法

中国矿业大学学报 2005年第4期34卷 533-535页

作者：寇佳慧孙林兵郁桂云陈虹宗志敏魏贤勇李哲伟中国矿业大学化工学院江苏徐州221008 韩国化学研究院化学技术部

在微波辐射下,使用醋酸铁作为催化剂,冰醋酸作为溶剂,考察了过氧化氢氧化二苯甲烷的反应.研究表明用醋酸铁作催化剂不仅可以使二苯甲烷的转化率增加,而且可使反应速度加快.相比而言,当醋酸铁用量为0.4mmol时二苯甲酮的收率最高.另外,溶... 详细信息

在微波辐射下,使用醋酸铁作为催化剂,冰醋酸作为溶剂,考察了过氧化氢氧化二苯甲烷的反应.研究表明用醋酸铁作催化剂不仅可以使二苯甲烷的转化率增加,而且可使反应速度加快.相比而言,当醋酸铁用量为0.4mmol时二苯甲酮的收率最高.另外,溶剂冰醋酸在反应中起着重要的作用,当不使用冰醋酸时,反应不能进行.在微波功率为365W,w(H2O2)为30%和冰醋酸的用量分别为5和10mL时,用0.4mmol的醋酸铁作为催化剂,反应20min二苯甲酮的收率可达87.7%.此合成方法所用氧化剂清洁无污染,反应时间短且后处理简单,提供了一种绿色合成二苯甲酮的方法.

关键词：微波过氧化氢绿色合成二苯甲烷二苯甲酮

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金属催化脱除大同煤中的有机氮

燃料化学学报 2003年第2期31卷 111-114页

作者：孙林兵寇佳慧倪中海宗志敏魏贤勇中国矿业大学化工学院江苏徐州221008

用溶剂对大同煤进行预处理得四氢呋喃甲醇不溶物(残煤),以萃取所得残煤作为反应物在Fe、Ni和Pd C的催化作用下进行温和加氢热处理,并用气相色谱质谱联用仪(GC MS)分析了反应产物中石油醚可溶成分。结果表明,金属尤其是Ni和Pd C的添加... 详细信息

用溶剂对大同煤进行预处理得四氢呋喃甲醇不溶物(残煤),以萃取所得残煤作为反应物在Fe、Ni和Pd C的催化作用下进行温和加氢热处理,并用气相色谱质谱联用仪(GC MS)分析了反应产物中石油醚可溶成分。结果表明,金属尤其是Ni和Pd C的添加促进了煤中有机氮的脱除。检测到的有机氮以苯胺及其烷基取代衍生物为主。

关键词：煤加氢热处理金属有机氮金属催化脱氮