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Cationic CO_(2)-based Waterborne Polyurethane with High Solid Content and Excellent Ageing Resistance

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Chinese Journal of Polymer Science 2022年第10期40卷 1183-1192,I0008页

作者： Hong-Ming Zhang Guang-Ping Han Wan-Li Cheng shun-jie liu Xian-Hong Wang Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology(Ministry of Education) Northeast Forestry UniversityHarbin 150040China Key Laboratory of Polymer Ecomaterial Changchun Institute of Applied ChemistryChinese Academy of SciencesChangchun 13022China

High solid content CO_(2)-based cationic waterborne polyurethanes(CWPUs)were prepared using CO_(2)-polyols as soft segment and Nmethyl diethanolamine(MDEA)as hydrophilic *** resulting stable aqueous dispersion displayed a high solid content of 52%with a low MDEA loading of 3.52 wt%.This novel structural CWPU can provide excellent adhesive strength,whose T-peel strength could reach 173.48N/5cm,20%higher than that of ester-based cationic waterborne polyurethane(87.55 N/5cm).The CO_(2)-based CWPU film showed only 2 wt%swelling percentage after 240 min immersion in water,and no change was observed during its immersion in 5 wt%sodium hydroxide *** tensile strength of CO_(2)-WPUs dropped slowly to 91.2%after 480 min immersion in a 5 wt%sodium hydroxide solution,whereas that of esterbased CWPUs dropped quickly to 32%after 240 min and their mechanical properties were lost after 360 min ***,the retention of the tensile strength of the CO_(2)-CWPUs was 81.5%even after 720 min immersion in 10 wt%H_(2)O_(2) solution,while it was only ca.38%for the ester-based *** results indicated that the cationic CO_(2)-based CWPU may be promising waterborne adhesive with outstanding ageing resistance due to its synergistic effect from carbonate and ether groups of CO_(2)-polyol structure.

关键词： Cationic waterborne polyurethane CO_(2)-polyol High solid content Hydrolysis/oxidation resistance

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聚集诱导发光:研究高分子科学的一种新方法

高分子学报 2021年第5期52卷 456-466页

作者：刘顺杰唐本忠中国科学院长春应用化学研究所中国科学院生态环境高分子材料重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广州510640 香港科技大学化学系国家人体组织功能重建工程技术研究中心-香港分中心香港

高分子科学在人类生活和现代社会中发挥了越来越重要的作用,深入理解高分子材料的构效关系及性能尤为重要.现代仪器表征手段受制于非原位、样品制备过程冗杂等因素,很难直接“看到”测试过程.荧光成像技术可以清楚地“看到”材料的结构... 详细信息

高分子科学在人类生活和现代社会中发挥了越来越重要的作用,深入理解高分子材料的构效关系及性能尤为重要.现代仪器表征手段受制于非原位、样品制备过程冗杂等因素,很难直接“看到”测试过程.荧光成像技术可以清楚地“看到”材料的结构及形态变化,受到广泛关注.但是,传统荧光分子易发生聚集导致发光淬灭现象,限制其应用.相反,聚集诱导发光(AIE)分子基于分子运动受限的发光机理,在聚集态具有强的发光信号,加之荧光量子效率高、对外界刺激灵敏等优点,现已成为化学和材料等领域的前沿.本专论从AIE的工作原理出发,较系统地总结了基于AIE独特的分子可视化技术如何成为原位研究高分子科学的新方法:监测聚合物的溶液性质,如聚合过程、溶度参数及构效关系等;监测聚合物的聚集体性质,如链段固态分子运动、玻璃化转变、相分离及结晶度等.最后对AIE技术在高分子科学领域的未来发展进行了展望.

关键词：聚集诱导发光高分子科学可视化荧光探针

Ru doping triggering reconstruction of cobalt phosphide for coupling glycerol electrooxidation with seawater electrolysis

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Journal of Energy Chemistry 2025年第1期100卷 317-326页

作者： Binglu Deng jie Shen Jinxing Lu Chuqiang Huang Zhuoyuan Chen Feng Peng Yunpeng liu School of Materials Science and Hydrogen Energy Foshan University School of Chemistry and Chemical Engineering Guangzhou University Guangdong Key Laboratory for Hydrogen Energy Technologies

Seawater electrolysis is a promising approach for sustainable energy without relying on precious ***,the large-scale seawater electrolysis is hindered by low catalytic efficiency and severe anode corrosion caused by the harmful *** contrast to the oxygen evolution reaction （OER）and chlorin ion oxidation reaction （ClOR）,glycerol oxidation reaction （GOR） is more thermodynamically and kinetically favorable ***,a Ru doping cobalt phosphide （Ru-CoP2） is proposed as a robust bifunctional electrocatalyst for seawater electrolysis and GOR,for the concurrent productions of hydrogen and value-added *** in situ and ex situ characterization analyses demonstrated that Ru doping featured in the dynamic reconstruction process from Ru-CoP2to Ru-CoOOH,accounting for the superior GOR *** coupling GOR with hydrogen evolution was realized by employing Ru-CoP2as both anode and cathode,requiring only a low voltage of 1.43 V at 100 mA cm-2,which was 250 m V lower than that in alkaline *** work guides the design of bifunctional electrocatalysts for energy-efficient seawater electrolysis coupled with biomass resource upcycling.

关键词： Glycerol electrooxidation Hydrogen evolution Ru doping Cobalt phosphide Bifunctional electrocatalysts

Research on fault Simulation and Diagnosis Software of Screw Chiller

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第一届国际测量仪器与测试自动化学术会议

作者： Zheng jie shun jie Zhou Yuli liu Wei (Faculty of Urban Construction and Environment Engineering Chongqing University Chongqing China) (The Key Laboratory of Three Gorges Reservoir Area of Chinese Education Ministry China)

＜正＞The faults of central air-conditioning system are usually judged by human experience, which will cause certain lagging even mistake. Once the faults happen in the systems the economic loss is inevitable. So it’s meaningful to do some research on fault detection and diagnosis of HVAC systems for equipment maintenance. This paper analyses the working characteristics of the Refrigerating Unit and the faults of the Screw Chiller rationally, and simulates eight common faults of the Screw Chiller on the experimental platform. According to the data, five parameters are chosen as characteristic parameters for fault detection. The variation of these parameters forms the rules of fault detection. Finally, we developed the application software which could properly detect certain faults based on the results.

关键词： Screw chiller fault detection characteristic parameter fault rules.

来源： cnki会议评论

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支化结构二氧化碳基六元醇的可控合成

高分子学报 2017年第2期27卷 259-265页

作者：王萍刘顺杰秦玉升王献红王佛松中国科学院长春应用化学研究所长春130022 中国科学院大学北京100049

利用Zn-Co双金属氰化物为催化剂,疏水性二季戊四醇(DPE)作为起始剂,实现了二氧化碳(CO_2)和环氧丙烷(PO)的不死共聚合,高效、高选择性地合成了支化结构CO_2基六元醇,且该产物有6个羟基封端.该支化CO_2基六元醇的合成路线具有可控的特点... 详细信息

利用Zn-Co双金属氰化物为催化剂,疏水性二季戊四醇(DPE)作为起始剂,实现了二氧化碳(CO_2)和环氧丙烷(PO)的不死共聚合,高效、高选择性地合成了支化结构CO_2基六元醇,且该产物有6个羟基封端.该支化CO_2基六元醇的合成路线具有可控的特点,其分子量可通过PO与DPE的摩尔比准确控制(1500~8000),同时分子量分布很窄(最低至1.08).值得注意的是,降低反应温度可显著改善聚合选择性,例如,当温度为50℃时,产物碳酸酯单元含量高达60%,而反应副产物环状碳酸酯的含量可控制在5.5 wt%以下,但是体系催化活性下降至0.14 kg g-1.该支化结构CO_2基六元醇有望作为高交联密度的多元醇,用于制备高强硬质聚氨酯泡沫材料.

关键词：二氧化碳环氧丙烷 CO2基六元醇支化结构

微量酸酐诱导增强的二氧化碳/环氧氯丙烷共聚反应

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高分子学报 2023年第4期54卷 476-486页

作者：卓春伟范培鑫刘顺杰王献红中国科学院长春应用化学研究所中国科学院生态环境高分子材料重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026

环氧氯丙烷(ECH)与二氧化碳(CO_(2))的共聚反应产物具有可修饰的C―Cl键,是实现聚碳酸酯功能化的有效途径,然而该反应一直受制于较长的诱导期.本文提出了一种酸酐诱导增强共聚反应活性的策略,即在CO_(2)/ECH共聚体系中引入微量环状酸酐... 详细信息

环氧氯丙烷(ECH)与二氧化碳(CO_(2))的共聚反应产物具有可修饰的C―Cl键,是实现聚碳酸酯功能化的有效途径,然而该反应一直受制于较长的诱导期.本文提出了一种酸酐诱导增强共聚反应活性的策略,即在CO_(2)/ECH共聚体系中引入微量环状酸酐以缩短诱导期,提高反应活性.以锌钴氰化络合物(DMC)催化剂为例,在CO_(2)/ECH共聚体系中仅加入0.1 mol%的不同种类环状酸酐,ECH转化率可达到23.6%~83.6%(40℃,24 h),相比于未添加酸酐体系的低转化率(2.6%),反应活性显著增强.尤其是5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐诱导的CO_(2)/ECH共聚体系显示出最高的活性增强效应,在28 h内ECH转化率可达98.8%,催化效率为430 g polymer/g cat.,并保持91.3 wt%的聚合物选择性,进而制备出碳酸酯单元含量为68.2%、分子量为16.7 kg/mol的CO_(2)基聚碳酸酯.进一步采用在线红外等光谱分析技术,证实环状酸酐优先与ECH发生共聚反应生成聚酯活性种是缩短诱导期并产生活性增强效应的根本原因.综上所述,本文提出了一种具有实用价值的微量酸酐诱导活性增强方法,实现了CO_(2)与ECH的高效共聚反应,为功能化二氧化碳基碳酸酯的高效合成提供了一个新思路.

关键词：二氧化碳环氧氯丙烷环状酸酐诱导期活性增强

高分子铝卟啉体系:二氧化碳基多元醇的高效可控合成

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高分子学报 2023年第5期54卷 601-611页

作者：卓春伟曹瀚周振震刘顺杰王献红中国科学院长春应用化学研究所、中国科学院生态环境高分子材料重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026

二氧化碳基多元醇(CO_(2)-polyol)是一种具有经济、环境双效益的聚氨酯前体材料,然而高效催化体系的缺乏制约着该领域的发展.本文将新型高分子铝卟啉(PCAT-Al)催化体系应用于CO_(2)与环氧丙烷的调节聚合反应,采用癸二酸、均苯三甲酸、... 详细信息

二氧化碳基多元醇(CO_(2)-polyol)是一种具有经济、环境双效益的聚氨酯前体材料,然而高效催化体系的缺乏制约着该领域的发展.本文将新型高分子铝卟啉(PCAT-Al)催化体系应用于CO_(2)与环氧丙烷的调节聚合反应,采用癸二酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸和二季戊四醇作为链转移剂,实现CO_(2)-polyol的可控合成.在不同链转移剂条件下,PCAT-Al的催化效率均大于3.6 kg/g,可高效地制备分子量为470~5600 g/mol的CO_(2)-polyol.以癸二酸制备二元醇时,PCAT-Al的催化效率可达到6.3 kg/g,并保持高产物选择性(W_(polyol)=98.9 wt%,100℃).值得注意的是,PCAT-Al在制备支化多元醇时展现出比传统DMC催化剂更优异的催化性能.在三元醇、四元醇及六元醇合成中的产物选择性分别达到99.3 wt%,98.2 wt%及95.1 wt%,显著高于DMC体系的88.8 wt%,83.0 wt%及75.8 wt%,表明PCAT-Al体系具有优异的聚合反应可控性.此外,鉴于优异的质子耐受性,PCAT-Al在高链转移剂负载量下可有效地制备超低分子量CO_(2)-二元醇(Mn=470 g/mol).在CO_(2)与PO的调节聚合反应中,PCAT-Al表现出高活性、高选择性和优异质子耐受性的催化优势,这对CO_(2)-polyol的持续发展具有重要意义.

关键词：高分子催化剂二氧化碳基多元醇铝卟啉高选择性结构调控

二氧化碳与环氧化物的三元共聚反应动力学过程控制

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高分子学报 2022年第11期53卷 1365-1371页

作者：周庆海贾凡曹瀚刘顺杰王献红王佛松中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 中国科学院长春应用化学研究所中科院生态环境高分子材料重点实验室长春130022

二氧化碳共聚物的分子结构调控有助于改善其物化性能,尤其是对深受低玻璃化温度困扰的二氧化碳(CO_(2))-环氧丙烷(PO)共聚物(PPC).引入氧化环己烯(CHO)为第三单体进行三元共聚是提高PPC耐温性能的重要途径,但是三元共聚反应过程复杂,其... 详细信息

二氧化碳共聚物的分子结构调控有助于改善其物化性能,尤其是对深受低玻璃化温度困扰的二氧化碳(CO_(2))-环氧丙烷(PO)共聚物(PPC).引入氧化环己烯(CHO)为第三单体进行三元共聚是提高PPC耐温性能的重要途径,但是三元共聚反应过程复杂,其动力学研究还处于探索阶段.本文以均相的卟啉铝配合物为催化剂,利用Fineman-Ross方程和在线红外光谱研究CO_(2)/PO/CHO的三元共聚反应.实验发现较低共聚温度(60~70℃)下PO与CHO的单体竞聚率均小于1,因此通过调整单体投料比即可制备出无规共聚物,进而调整三元共聚物的热力学性能.当共聚温度高于70℃时,CHO竞聚率大幅提高,更容易生成嵌段共聚物.在线红外反应动力学研究表明,此催化体系70℃即使在极低黏度下依然可以快速引发聚合反应,但聚合温度提高后,环状碳酸酯生成量会大幅提升,可明显观察到聚合物的解拉链反应.

关键词：二氧化碳共聚合动力学竞聚率卟啉铝

铝卟啉折叠催化剂催化二氧化碳/环氧化物共聚反应

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高分子学报 2024年第4期55卷 396-406页

作者：周振震刘顺杰郎涛涛高凤翔王献红中国科学院长春应用化学研究所生态环境高分子材料重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026

折叠催化剂因具有“类酶”的二级结构,被广泛应用于小分子化合物合成,然而其在高分子合成中的应用却鲜有报道.基于双氨基功能化的铝卟啉与2,5-吡啶二甲酰氯的缩聚反应,本文报道了一种铝卟啉芳香酰胺折叠体催化剂,有效(300~1250 h^(-1))... 详细信息

折叠催化剂因具有“类酶”的二级结构,被广泛应用于小分子化合物合成,然而其在高分子合成中的应用却鲜有报道.基于双氨基功能化的铝卟啉与2,5-吡啶二甲酰氯的缩聚反应,本文报道了一种铝卟啉芳香酰胺折叠体催化剂,有效(300~1250 h^(-1))、高选择性(99%)地催化了二氧化碳(CO_(2))与环氧化物的共聚反应.值得一提的是,该催化剂可以实现无助催化剂条件下CO_(2)和环氧丙烷的共聚,催化活性可达525 h^(-1),同时聚合物选择性在95%以上,并且在80℃下表现出“类酶”的最佳温度特性.在催化CO_(2)与环氧环己烷共聚时,催化活性与二氧化碳压力(1~7 MPa)呈线性正相关关系,催化活性最高可达1250 h^(-1),聚合物选择性和碳酸酯单元含量保持在99%以上.本文报道的铝卟啉折叠体催化剂为芳香酰胺折叠体在催化领域的发展提供了借鉴,同时也进一步拓展了折叠催化在高分子合成中的应用.

关键词：铝卟啉芳香酰胺折叠体二氧化碳环氧化物协同催化