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Journal of Energy Chemistry 2021年第3期30卷 595-603页

作者： Lei Cao Zhenhuan Li kunmei su Maliang Zhang Bowen Cheng State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes/National Center for International Joint Research on Separation Membranes School of Materials Science and EngineeringTiangong UniversityTianjin 300387China School of Environment Science and Chemistry Engineering Tiangong UniversityTianjin 300160China

Bimetallic metal organic framework(MOF)as a precursor to prepare catalysts with bifunctional catalytic activity of oxygen evolution reaction(OER)and hydrogen evolution reaction(HER)attracts more and more ***,hollow oxygen deficiency-enriched NiFe_(2)O_(4) is synthesized by pyrolytic FeNi bimetallic *** defects of rGO during carbonization can act as nucleation sites for FeNi *** nucleation and N doping,the FeNi particles were served as catalysts for the deposition of dissolved carbon in the defects of the N/*** deposited carbon,like a bridge,connect N/rGO and hollow oxygen deficiency-enriched NiFe_(2)O_(4) together,which giving full play to the advantages of N/rGO in fast electron transfer,thereby improving its catalytic *** resultant NiFe_(2)O_(4)@N/rGO-800 exhibits a low overpotential of 252 mV at 20 mA cm^(-2) for OER and 157 mV at 10 mA cm^(-2) for HER in 1 M KOH,*** used as bifunctional electrodes for overall water splitting,it also shows low cell voltage of 1.60 V and 1.67 V at 10 and 20 mA cm^(-2),respectively.

关键词： Oxygen deficiency Hollow NiFe_(2)O_(4) N/rGO Bifunctional electrocatalyst Overall water splitting

Synergistic coupling of Ni_(3)ZnC_(0.7)decorated with homogeneous multimetal CoNiCuFe nitrogen-codoped carbon matrix as high-entropy catalysts for efficient overall water splitting

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Journal of Materials Science & Technology 2023年第4期135卷 26-33页

作者： Xi Du Leilei Yin WenJun Zhang Maliang Zhang kunmei su Zhenhuan Li State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes Tiangong UniversityTianjin 300387China Tianjin Key Laboratory of Advanced Fibers and Energy Storage School of Materials Science and EngineeringTiangong UniversityTianjin 300387China School of Chemistry and Chemical Engineering Tiangong UniversityTianjin 300387China

Due to unique electrical properties and high catalytic efficiency,transition metal nitrogen-codoped car-bide(TM-N-C)has attracted tremendous interest as a multifunctional electrocatalyst for water *** traditional single-source modification,herein a novel pomegranate-like high-entropy(HE)elec-trocatalyst of Ni_(3)ZnC_(0.7)decorated with homogeneous multimetal(Fe,Co,Cu,and Ni)nitrogen-codoped carbon matrix(Ni_(3)ZnC_(0.7)@CoNiCuFe-NC)is *** can be implemented by the simple thermal an-nealing method of multimetal codoped zeolitic imidazolate framework(ZIF).Benefiting from the syn-ergistic effects of plentiful TM-N-C species,template effect of ZIF and distinct nanoporous structure,HE electrocatalyst Ni_(3)ZnC_(0.7)@CoNiCuFe-NC exhibits outstanding electrocatalytic *** ap-plied in strong alkaline electrolyte(1.0 M KOH),the overpotentials of Ni_(3)ZnC_(0.7)@CoNiCuFe-NC present as low as 202 and 97 mV for oxygen evolution reaction(OER)and hydrogen evolution reaction(HER)at 10 mA cm^(−2)current *** as a bifunctional electrode,it can achieve the low cell voltage of 1.53 V at 10 mA cm^(−2)current density for overall water splitting,which is comparable to conventional IrO_(2)||Pt/C electrode and superior to the recently reported analogous bifunctional ***,the work proposes the direction for the rational design of homogeneous distribution of TM-N-C material for water splitting in the green hydrogen energy industry.

关键词： Homogeneous multimetal Zeolitic imidazolate framework High-entropy electrocatalyst Synergistic effect Overall water splitting

PEFT聚酯的制备及PEFT纳滤膜的截留性能

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天津工业大学学报 2024年第1期43卷 1-9页

作者：苏坤梅赵冬生李振环张马亮天津工业大学药学院天津300387 天津工业大学天津市绿色化学技术与工艺工程重点实验室天津300387 天津工业大学化学工程与技术学院天津300387 天津工业大学材料科学与工程学院天津300387

为了解决聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制品使用后降解缓慢和聚2,5-呋喃二甲酸二甲酯(PEF)韧性差的问题,开发一种新型嵌段共聚酯聚2,5-呋喃二甲酸-乙二醇-co-对苯二甲酸酯(PEFT),可通过酯交换-熔融缩聚法合成,且PEFT拥有与PEF相媲美的... 详细信息

为了解决聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制品使用后降解缓慢和聚2,5-呋喃二甲酸二甲酯(PEF)韧性差的问题,开发一种新型嵌段共聚酯聚2,5-呋喃二甲酸-乙二醇-co-对苯二甲酸酯(PEFT),可通过酯交换-熔融缩聚法合成,且PEFT拥有与PEF相媲美的热力学性能。利用FTIR及NMR等对聚酯结构进行表征,结果表明该方法成功制备了PEFT聚酯。通过TG、DSC和紫外光照表征,结果表明PEFT聚酯热学性能优良,且在紫外光照射下可快速降解。又将PEFT聚酯材料通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了不同铸膜液浓度的PEFT纳滤膜,用于对染料离子及金属盐溶液的截留,而后对其表面粗糙度、水接触角、荷电性、染料和金属盐离子的截留能力等方面进行了测试。结果表明:PEFT纳滤膜对甲基蓝(Mr=799.8)染料、酸性品红(Mr=585.4)染料都具有良好的截留性能,最高截留率可达99%和87.7%,并且纳滤膜经长期循环后仍具有较高的稳定性,但对金属盐(MgSO4)溶液截留性能不佳,截留率最高不超过35%。综合研究发现PEFT纳滤膜在染料截留方面性能突出。

关键词：呋喃基聚酯熔融缩聚纳滤膜染料截留降解

MOFs及衍生复合材料在锂硫电池中的设计应用

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复合材料学报 2021年第10期38卷 3184-3199页

作者：杜玺尹雷雷张文隽苏坤梅李振环天津工业大学材料科学与工程学院天津300387

在能源危机与环境问题日益凸显的背景下,电化学储能技术得到了迅速发展。在"超越锂"储能领域的竞争者中,锂硫电池(Li-S)因其具有高理论比容量、高质量能量密度并且环境友好、价格低廉等优点,成为最有前途的新储能技术。但是,锂硫电池的... 详细信息

在能源危机与环境问题日益凸显的背景下,电化学储能技术得到了迅速发展。在"超越锂"储能领域的竞争者中,锂硫电池(Li-S)因其具有高理论比容量、高质量能量密度并且环境友好、价格低廉等优点,成为最有前途的新储能技术。但是,锂硫电池的发展仍存在一些瓶颈问题需要解决,例如正极材料导电性能差、多硫化物穿梭效应及在充放电过程中电极体积膨胀等。作为锂硫电池的关键组成部分,电极和隔膜材料的设计和制备对解决这些问题及电池整体性能提升起到了重要的作用。金属有机骨架(MOFs)及衍生的复合材料作为锂硫电池电极或隔膜修饰材料,具有质量轻、电子和离子传导性好、孔道丰富和活性位点均匀分布等优势。此外,这类复合材料还具备形貌和组分可控、来源丰富和孔径可调等特性,从而便于机制研究。本文全面介绍了锂硫电池组成、工作原理并综述了近几年MOFs及衍生复合材料在锂硫电池中的研究进展,重点讨论了其在正极材料和隔膜材料中的应用,并对未来该材料在锂硫电池研究方向上的前景和突破进行了展望。

关键词：锂硫电池金属有机骨架复合材料正极隔膜

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呋喃基聚合物的研究进展

石油化工 2017年第8期46卷 1080-1088页

作者：李立博苏坤梅李振环天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 天津工业大学材料科学与工程学院天津300387

呋喃基聚合物是来自于可再生生物质的新型材料,按照呋喃基聚合物的不同种类,分别综述了2,5-二羟甲基呋喃、2,5-呋喃二甲醛、2,5-呋喃二甲酸以及其他呋喃基的聚合物,列举了相关的聚合方法并讨论了影响聚合产物相对分子质量的因素。通过... 详细信息

呋喃基聚合物是来自于可再生生物质的新型材料,按照呋喃基聚合物的不同种类,分别综述了2,5-二羟甲基呋喃、2,5-呋喃二甲醛、2,5-呋喃二甲酸以及其他呋喃基的聚合物,列举了相关的聚合方法并讨论了影响聚合产物相对分子质量的因素。通过对比不同呋喃基聚合物之间的物化性能以及相关应用,指出了目前聚合物发展中存在的问题,为今后的研究提供了一些参考。

关键词：呋喃基 2,5-二羟甲基呋喃 2,5-呋喃二甲醛 2,5-呋喃二甲酸聚合物

碳酸二甲酯法合成聚碳酸酯及其分步缩聚反应研究进展

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石油化工 2011年第11期40卷 1258-1262页

作者：明军李振环程博闻苏坤梅郝婷天津工业大学材料科学与工程学院天津市中空纤维膜材料与膜过程重点实验室天津300160

介绍了碳酸二甲酯(DMC)法合成聚碳酸酯(PC)的研究现状,指出DMC法合成PC需要解决的关键问题是合成二甲氧基碳酸双酚A二酯(DmC(1)),并剖析了DmC(1)选择性合成的主要影响因素。综述了DmC(1)合成催化剂的研究现状,指出提高DmC(1)收率和选择... 详细信息

介绍了碳酸二甲酯(DMC)法合成聚碳酸酯(PC)的研究现状,指出DMC法合成PC需要解决的关键问题是合成二甲氧基碳酸双酚A二酯(DmC(1)),并剖析了DmC(1)选择性合成的主要影响因素。综述了DmC(1)合成催化剂的研究现状,指出提高DmC(1)收率和选择性的主要方法是制备合适的催化剂,分析了催化剂结构和表面性能对双酚A与DMC发生甲氧基羰基化和甲基化反应的影响,得出介孔载体内部负载有机氧化锡是催化DmC(1)选择性合成的重要手段。阐述了DMC法合成PC的主要影响因素,分析了缩聚反应过程。同时对DMC法合成PC的前景和该工艺存在的问题进行了评述。

关键词：碳酸二甲酯聚碳酸酯双酚A 二甲氧基碳酸双酚A二酯有机氧化锡缩聚反应缩聚催化剂

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α-氨基酸-N-羧基内酸酐合成的研究进展

石油化工 2014年第10期43卷 1221-1225页

作者：马英改苏坤梅李振环程博闻天津工业大学材料科学与工程学院天津300387 天津工业大学环境与化学工程学院天津300387

对以不同的氨基酸为原料经环化反应制备α-氨基酸-N-羧基内酸酐(NCAs)的研究进展进行了综述。从不同的环合剂出发评述了各种合成NCAs的方法,包括光气法、三光气法、卤化磷法、NO/O2法、N,N′-羰基二咪唑法、碳酸二苯酯法和草酰氯法,比... 详细信息

对以不同的氨基酸为原料经环化反应制备α-氨基酸-N-羧基内酸酐(NCAs)的研究进展进行了综述。从不同的环合剂出发评述了各种合成NCAs的方法,包括光气法、三光气法、卤化磷法、NO/O2法、N,N′-羰基二咪唑法、碳酸二苯酯法和草酰氯法,比较了各种合成方法的优缺点,并对其反应机理进行了分析。大多数合成NCAs的方法存在环境污染和设备腐蚀等问题,因此亟需大力开发小分子碳酸酯系列环合剂工艺,实现NCAs的绿色合成。

关键词： α-氨基酸-N-羧基内酸酐氨基酸环化反应环合剂

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双酚A型聚碳酸酯的合成与性能研究进展

科技导报 2009年第8期27卷 80-86页

作者：苏坤梅李振环程博闻缪坤天津工业大学材料科学与化工工程学院天津市改性与功能纤维重点实验室天津300160

对双酚A型聚碳酸酯的合成与性能进行了系统综述。详细介绍了光气法、氧化羰化法和酯交换法催化合成聚酯方面的研究进展,分析了催化剂和反应工艺条件对聚酯合成的影响,指出各种合成方法存在的优缺点。酯交换法是非光气合成聚酯的重要方法... 详细信息

对双酚A型聚碳酸酯的合成与性能进行了系统综述。详细介绍了光气法、氧化羰化法和酯交换法催化合成聚酯方面的研究进展,分析了催化剂和反应工艺条件对聚酯合成的影响,指出各种合成方法存在的优缺点。酯交换法是非光气合成聚酯的重要方法,其中包括碳酸二苯酯(DMC)法和碳酸二甲酯(DMC)法。在DPC合成法中,副产物苯酚的脱挥比较困难,往往需要在高温低压条件下进行,因此在缩聚过程中常常伴随副反应发生,造成产品质量下降。DMC是合成DPC的重要原料,开发DMC直接合成聚碳酸酯,避免了中间体DPC的合成,减少了反应步骤。与DPC法相比较,DMC法中副产物甲醇脱挥比较容易,但该反应平衡转化率低,因此需要选择合适的工艺条件促进平衡移动。此外,在聚酯性能和改性方面也进行了系统分析,展望了合成和改性的研究前景。

关键词：双酚A 聚碳酸酯碳酸二苯酯碳酸二甲酯二氧化碳

一种PPS/MWCNT@GO杂化膜的制备及性能

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化工进展 2020年第10期39卷 4102-4110页

作者：贾康苏坤梅李振环天津工业大学化学与化工学院天津300387 天津工业大学材料科学与工程学院天津300387

将氧化后的多壁碳纳米管(MWCNT)和氧化石墨烯(GO)亲水性纳米粒子化学交联物(MWCNT@GO)作为填充物,在使用热致相分离(TIPS)法制备聚苯硫醚(PPS)膜的过程中,通过物理共混方式引入MWCNT@GO纳米粒子,制备PPS/MWCNT@GO杂化膜,用以提升PPS膜... 详细信息

将氧化后的多壁碳纳米管(MWCNT)和氧化石墨烯(GO)亲水性纳米粒子化学交联物(MWCNT@GO)作为填充物,在使用热致相分离(TIPS)法制备聚苯硫醚(PPS)膜的过程中,通过物理共混方式引入MWCNT@GO纳米粒子,制备PPS/MWCNT@GO杂化膜,用以提升PPS膜的性能。分别通过TEM、XPS、Raman、XRD和FTIR表征MWCNT和GO的结构以及交联过程中的官能团变化;利用SEM、CSM、DSC、孔径测试仪、接触角测试仪和拉伸测试仪表征杂化膜的形貌以及特性;同时,对杂化膜的水通量以及蛋白大分子和甲基蓝染料的截留性能进行了测试。结果表明,PPS/MWCNT@GO杂化膜的孔径减小到0.06μm左右,杂化膜具备优异的热稳定性和机械性能;同时,杂化膜表现出了较高的水通量,可达130L/(m2∙h);较好的分离性能,对牛血清蛋白大分子(BSA)的截留率接近100%,对甲基蓝(MB)染料的截留率也达到了92%左右。该杂化膜有望在高温、强酸、强碱和腐蚀性水污染环境中广泛应用。

关键词：过滤膜纳米粒子聚苯硫醚多壁碳纳米管氧化石墨烯

基于DMC法的α-氨基酸-N-环内酸酐的绿色合成

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天津工业大学学报 2023年第5期42卷 28-35页

作者：李振环彭日丽苏坤梅天津工业大学材料科学与工程学院天津300387 天津工业大学化学工程与技术学院天津300387

针对传统方法合成α-氨基酸-N-环内酸酐(NCAs)毒性大、对环境不友好的问题,以氨基酸为原料,以乙酸锌为催化剂,以碳酸二甲酯(DMC)为环化剂,通过“一锅法”高效环保地合成了L-苯丙氨酸-N-羧基环内酸酐(Phe-NCA)、L-天冬氨酸-4-苄酯-羧基... 详细信息

针对传统方法合成α-氨基酸-N-环内酸酐(NCAs)毒性大、对环境不友好的问题,以氨基酸为原料,以乙酸锌为催化剂,以碳酸二甲酯(DMC)为环化剂,通过“一锅法”高效环保地合成了L-苯丙氨酸-N-羧基环内酸酐(Phe-NCA)、L-天冬氨酸-4-苄酯-羧基环内酸酐(H-Asp-Obzl-NCA)和Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸环内酸酐(Cbz-Lys-NCA)等3种新型NCAs。通过GC-MS、NMR、FT-IR等对其进行定性表征;讨论了反应温度、反应物比例等因素对氨基酸转化率与NCAs产率的影响;并通过对比催化剂乙酸锌在反应前后的XPS和XRD等表征,分析乙酸锌的催化机理。结果表明:反应中氨基酸∶去质子碱∶催化剂的摩尔比为1:1.5:0.2,反应分别在160、120、140℃进行8 h后,去质子氨基酸与DMC在乙酸锌的作用下发生甲氧羰基化反应,进一步关环,Phe-NCA、H-Asp-Obzl-NCA和Cbz-Lys-NCA最佳产率可分别达到55.22%、56.30%和46.46%;乙酸锌的催化机理为Zn^(2+)与DMC中的羰基氧进行配位络合后实现氨基酸靶向甲氧羰基化,促进邻近COO-与羰基碳发生亲核取代,从而实现精准关环,得到NCAs。

关键词：碳酸二甲酯(DMC) α-氨基酸-N-环内酸酐(NCAs) 乙酸锌甲氧羰基化绿色合成

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