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Mass Transfer-Promoted Fe^(2+)/Fe^(3+)Circulation Steered by 3D Flow-Through Co-Catalyst System Toward Sustainable Advanced Oxidation Processes

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Engineering 2024年第5期36卷 264-275页

作者： Weiyang Lv Hao Li Jinhui Wang Lixin Wang Zenglong Wu Yuge Wang Wenkai Song Wenkai Cheng yuyuan yao National Engineering Lab of Textile Fiber Materials and Processing Technology(Zhejiang) Zhejiang Sci-Tech UniversityHangzhou 310018China Zhejiang Provincial Innovation Center of Advanced Textile Technology Shaoxing 312000China Jiangsu Ruiya Stirring Technology Co. Ltd.Yixing 214200China

Realizing fast and continuous generation of reactive oxygen species(ROSs)via iron-based advanced oxidation processes(AOPs)is significant in the environmental and biological ***,current AOPs assisted by co-catalysts still suffer from the poor mass/electron transfer and non-durable promotion effect,giving rise to the sluggish Fe^(2+)/Fe^(3+)cycle and low dynamic concentration of Fe^(2+)for ROS ***,we present a three-dimensional(3D)macroscale co-catalyst functionalized with molybdenum disulfide(MoS_(2))to achieve ultra-efficient Fe^(2+)regeneration(equilibrium Fe^(2+)ratio of 82.4%)and remarkable stability(more than 20 cycles)via a circulating flow-through *** the conventional batch-type reactor,experiments and computational fluid dynamics simulations demonstrate that the optimal utilization of the 3D active area under the flow-through mode,initiated by the convectionenhanced mass/charge transfer for Fe^(2+)reduction and then strengthened by MoS_(2)-induced flow rotation for sufficient reactant mixing,is crucial for oxidant activation and subsequent ROS ***,the flow-through co-catalytic system with superwetting capabilities can even tackle the intricate oily wastewater stabilized by different surfactants without the loss of pollutant degradation *** findings highlight an innovative co-catalyst system design to expand the applicability of AOPs based technology,especially in large-scale complex wastewater treatment.

关键词： Advanced oxidation processes 3D co-catalyst Flow-through mode Enhanced mass transfer Complex wastewater treatment

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液晶高分子薄膜的热处理及结晶行为

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工程塑料应用 2024年第2期52卷 123-129,135页

作者：柯霆韩瑞朱文祥姚玉元浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室杭州310018 浙江海利得新材料股份有限公司浙江嘉兴314000

为探究液晶高分子(LCP)薄膜在热处理过程中结晶行为,利用差示扫描量热(DSC)仪对LCP薄膜进行热处理,考察了在不同热处理条件下LCP薄膜熔点和熔融焓的变化,并分析其结晶转变。非等温结晶实验结果表明LCP薄膜熔融后的再结晶快过程难以避免... 详细信息

为探究液晶高分子(LCP)薄膜在热处理过程中结晶行为,利用差示扫描量热(DSC)仪对LCP薄膜进行热处理,考察了在不同热处理条件下LCP薄膜熔点和熔融焓的变化,并分析其结晶转变。非等温结晶实验结果表明LCP薄膜熔融后的再结晶快过程难以避免,且形成新晶体的熔融特征与降温速率无关。等温结晶实验结果表明慢过程无法完全抑制快过程,且LCP薄膜经慢过程形成新晶体的温度上限为270℃。不同条件的等温热处理实验结果表明,低温段热处理有利于提高熔融焓,熔程上限以下的高温段热处理则更有利于提高熔点,在240℃等温热处理60 min得到最大熔融焓为3.87 J/g,在290℃等温热处理60 min得到最高熔点为306.8℃。通过分峰定性LCP薄膜在不同热处理温度下的结晶趋势,分析得到慢过程中形成新晶体、原晶体生长(包括熔融-再结晶的晶体)与冷却快过程形成新晶体的最佳温度分别为LCP薄膜的结晶温度、熔程下限温度与熔程上限温度。最终,结合LCP薄膜热处理前后的晶体结构模型,总结LCP薄膜在热处理中的结晶转变,为规模化制备高性能LCP薄膜提供参考。

关键词：液晶高分子薄膜差示扫描量热等温热处理多重熔融行为结晶行为

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K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解废弃涤纶纺织品及其制备再生DMT的研究

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丝绸 2024年第5期61卷 48-57页

作者：陈斌杰朱子旭官军吕维扬王秀华姚玉元浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000 浙江佳人新材料有限公司浙江绍兴312000

废弃涤纶纺织品囤积量逐年上升,而对废弃涤纶纺织品的综合利用回收率却较低。化学法回收中乙二醇醇解-甲醇酯交换法是一种回收废弃涤纶纺织品的方法,然而乙二醇醇解-甲醇酯交换工艺过程中存在对苯二甲酸双羟基乙酯(BHET)单体产率低、低... 详细信息

废弃涤纶纺织品囤积量逐年上升,而对废弃涤纶纺织品的综合利用回收率却较低。化学法回收中乙二醇醇解-甲醇酯交换法是一种回收废弃涤纶纺织品的方法,然而乙二醇醇解-甲醇酯交换工艺过程中存在对苯二甲酸双羟基乙酯(BHET)单体产率低、低聚物含量高的问题。文章采用K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解废弃涤纶纺织品,并结合响应面法优化了醇解工艺参数,通过甲醇酯交换法制得再生对苯二甲酸二甲酯(DMT),研究了K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解对乙二醇醇解-甲醇酯交换产物的影响。结果表明,随着KOH添加量的增加,醇解产物中BHET含量呈现先增加后下降的趋势。当KOH的添加量达到2%时,BHET含量达到最高70.2%。同时,优化后的醇解工艺参数为:反应温度210℃、反应时间120 min、K_(2)CO_(3)质量分数2.0%、KOH质量分数2.4%。此时BHET的收率为73.1%;醇解产物与甲醇酯交换得到再生DMT产率为80.1%,通过减压升华纯化后得到再生DMT含量高于99%以上。

关键词：废弃涤纶纺织品 K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解酯交换减压升华再生DMT

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基于再生对苯二甲酸二甲酯制备阻燃聚酯纤维

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高分子材料科学与工程 2024年第2期40卷 20-31页

作者：吕维扬刘志阳官军陈林江孙亚龙王秀华姚玉元浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室浙江杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000 浙江佳人新材料有限公司浙江绍兴312000

文中以再生对苯二甲酸二甲酯(r-DMT)和乙二醇(EG)为原料、以2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)为阻燃剂,采取共聚合的策略合成了阻燃再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(rFR-PET)切片,并通过熔融纺丝技术制备了83 dtex/36 f规格的阻燃再生聚酯纤维。研... 详细信息

文中以再生对苯二甲酸二甲酯(r-DMT)和乙二醇(EG)为原料、以2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)为阻燃剂,采取共聚合的策略合成了阻燃再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(rFR-PET)切片,并通过熔融纺丝技术制备了83 dtex/36 f规格的阻燃再生聚酯纤维。研究发现,CEPPA的引入使得聚酯的缩聚变得困难,阻燃再生PET相较于未改性的再生PET端羧基含量增大、二甘醇含量降低、亮度L值下降、黄蓝色度b值增大、热稳定性和结晶性下降。通过极限氧指数(LOI)测试和垂直燃烧性能(UL-94)分析得知,再生PET经阻燃改性后,LOI值由22.1%提高至32.7%,UL-94垂直燃烧等级从V-2级提升至V-0级,阻燃性能大幅提升。阻燃再生PET切片可纺性优异,通过熔融纺丝工艺制备的纤维具有良好的力学性能。为利用r-DMT开发下游高值化再生聚酯材料提供了有益参考。

关键词：废旧聚酯纺织品乙二醇醇解甲醇酯交换再生对苯二甲酸二甲酯阻燃再生聚酯纤维

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Degradation of carbamazepine by MWCNTs-promoted generation of high-valent iron-oxo species in a mild system with O-bridged iron perfluorophthalocyanine dimers

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Journal of Environmental Sciences 2021年第1期33卷 260-266页

作者： Zhiguo Zhao Moyan Zhou Nan Li yuyuan yao Wenxing Chen Wangyang Lu National Engineering Lab for Textile Fiber Materials&Processing Technology(Zhejiang) Zhejiang Sci-Tech UniversityHangzhou 310018China

Metal phthalocyanine has been extensively studied as a catalyst for degradation of carbamazepine(CBZ).However,metal phthalocyanine tends to undergo their own dimerization or polymerization,thereby reducing their activity points and affecting their catalytic *** this study,a catalytic system consisting of O-bridged iron perfluorophthalocyanine dimers(FePcF16-O-FePcF16),multi-walled carbon nanotubes(MWCNTs)and H2O_(2) was *** results showed MWCNTs loaded with FePcF16-O-FePcF16 can achieve excellent degradation of CBZ with smaller dosages of FePcF16-O-FePcF16 and H2O_(2),and milder reaction *** addition,the results of experiments revealed the reaction mechanism of non-hydroxyl *** highly oxidized high-valent iron-oxo(Fe(IV)=O)species was the main reactive species in the FePcF16-O-FePcF16/MWCNTs/H2O_(2) *** is noteworthy that MWCNTs can improve the dispersion of FePcF16-O-FePcF16,contributing to the production of highly oxidized Fe(IV)=***,the pathway of CBZ oxidative degradation was speculated,and the study results also provide new ideas for metal phthalocyanine-loaded carbon materials to degrade emerging pollutants.

关键词： FePcF16-O-FePcF16 Multi-walled carbon nanotubes Synergistic catalytic High-valent iron active species

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Mesoporous carbon-supported cobalt catalyst for selective oxidation of toluene and degradation of water contaminants

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Particuology 2016年第1期14卷 216-222页

作者： Yuan Zhuang Qisong Lin Li Zhang Lianshun Luo yuyuan yao Wangyang Lu Wenxing Chen National Engineering Lab of Textile Fiber Materials & Processing Technology Zhejiang Sci-Tech University Hangzhou 310018 China School of Material Science and Chemical Engineering Ningbo University Ningbo 315211 China

Mesoporous carbon-supported cobalt （Co-MC） catalysts are widely applied as electrode materials for bat- teries. Conversely, the development of Co-MC as bifunctional catalysts for application in organic catalytic reactions and degradation of water contaminants is slower. Herein, the catalyst displayed high activity in the selective oxidation of toluene to benzaldehyde under mild conditions, attaining a high selectivity of 92.3%. Factors influencing the catalytic reaction performance were also investigated. Additionally, Co-MC displayed remarkable catalytic activity in degrading dyes relative to the pure metal counterpart. Moreover, the catalyst exhibited excellent reusability, as determined by the cyclic catalytic experiments. The paper demonstrates the potential of Co-MC as a bifunctional catalyst for both toluene selective oxidation and water contaminant degradation.

关键词： Mesoporous carbon Cobalt Bifunctional catalyst Toluene oxidation Dye degradation

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基于醇解-酯交换法再生PET的固相缩聚

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现代纺织技术 2024年第9期32卷 38-47页

作者：朱子旭陈斌杰官军吕维扬王秀华姚玉元浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312030 浙江佳人新材料有限公司浙江绍兴312000

为研究再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(CRPET)固相缩聚反应规律及影响因素,在真空条件下,对比分析原生对苯二甲酸乙二醇酯(vPET)和CRPET的固相缩聚反应特征,探究不同端甲基含量和不同尺寸CRPET的固相缩聚反应规律;通过改变反应氛围,在真空和... 详细信息

为研究再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(CRPET)固相缩聚反应规律及影响因素,在真空条件下,对比分析原生对苯二甲酸乙二醇酯(vPET)和CRPET的固相缩聚反应特征,探究不同端甲基含量和不同尺寸CRPET的固相缩聚反应规律;通过改变反应氛围,在真空和氮气两种反应氛围下分别考察了真空度、氮气流速以及预结晶温度对CRPET特性黏度的影响,对比分析了固相缩聚前后CRPET性能的变化。结果表明:在相同反应条件下,vPET的固相缩聚反应速率大于CRPET;端甲基的存在会阻碍CRPET固相缩聚反应正向进行,但随着温度的升高,这种阻碍逐渐减弱;减小CRPET尺寸或升高反应温度均会提高特性黏度增长速率;CRPET特性黏度在真空条件下比氮气条件下的增量更大;固相缩聚反应在较高氮气流速和真空度下更容易进行;预结晶温度上升会促使固相缩聚反应正向进行,但过高结晶温度会阻碍CRPET内部小分子的扩散逸出,导致特性黏度增长减缓;固相缩聚反应能够提升CRPET的结晶性能,对其热性能影响微弱。

关键词：再生PET 化学法再生固相缩聚特性黏度反应条件端甲基

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利用纤维素工业废丝/胶高效制备再生纤维素纳米晶

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棉纺织技术 2024年第4期52卷 46-53页

作者：王瑞李盼盼朱文祥姚玉元浙江理工大学浙江杭州310018 浙江海利得新材料股份有限公司浙江嘉兴314000

为解决再生纤维素工业丝的废丝以及生产过程中的废丝/胶的再利用问题,设计了以再生纤维素工业废丝或废丝/胶为原料高效制备再生纤维素纳米晶(RCNC)的方法,并通过傅里叶变换红外光谱、马尔文激光粒度仪、扫描电子显微镜、X射线衍射和原... 详细信息

为解决再生纤维素工业丝的废丝以及生产过程中的废丝/胶的再利用问题,设计了以再生纤维素工业废丝或废丝/胶为原料高效制备再生纤维素纳米晶(RCNC)的方法,并通过傅里叶变换红外光谱、马尔文激光粒度仪、扫描电子显微镜、X射线衍射和原子力显微镜等方法,对比了利用新溶剂法再生纤维素工业废丝/胶、粘胶再生纤维素工业废丝和浆粕制得的RCNC、CNC的结构性能上的区别。结果表明:新溶剂法再生纤维素工业丝废丝/胶高取向度、高结晶度和结构简单的特性使其可以在更温和的条件下酸解,制备的RCNC得率高达到65.09%,远大于以浆粕为原料制备CNC的得率,且具有更高的结晶度。与粘胶纤维素工业废丝制得的RCNC相比,两者具有相似的尺寸与形貌,都为纳米级的棒状结构,长度和长径比分别为93 nm±26 nm和35±20,表明此方法对于不同来源的纤维素工业丝废丝具有一定的普适性。

关键词：再生纤维素工业丝废丝废胶丝纤维素纳米晶硫酸晶型

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STUDY ON THE CATALYTIC ABILITY OF BIOACTIVE FIBERS

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Chinese Journal of Reactive Polymers 2006年第1期15卷 40-44页

作者： yao yuyuan CHEN Wenxing Key Laboratory of Advanced Textile Materials and Manufacturing TechnologyMinistry of Education Zhejiang Sci-Tech University Hangzhou 310018 China

Two kinds of water-soluble metallophthalocyanines （Mt2Pc2）, binuclear cobalt phthalocyanine （Co2Pc2） and binuclear ferric phthalocyanine （Fe2Pc2）, were supported on silk fibers and modified viscose fibers to construct bioactive fibers of mimic enzyme, Mt2Pc2 used as the active center of bioactive fibers, viscose and silk fibers as the microenvironments. The catalytic oxidation ability of bioactive fibers on the malodors of methanthiol and hydrogen sulfide was investigated at room temperature. The experimental results demonstrated that the catalytic activity of such bioactive fibers was tightly correlative to the types of bioactive fibers and substrates.

关键词： Silk fibers Viscose fibers Bioactive fibers Metallophthalocyanine Catalytic oxidation.

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Study on catalytic oxidation of planar binuclear copper phthalocyanine on 2-mercaptoethanol

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Science China Chemistry 2006年第6期49卷 522-526页

作者： CHEN Wenxing, WEI Lili, WANG Jinqian, yao yuyuan, Lü Shenshui & CHEN Shiliang Key Laboratory of Advanced Textile Materials and Manufacturing Technology, Ministry of Education, Zhejiang Sci-Tech Univer- sity, Hangzhou 310018, China Key Laboratory of Advanced Textile Materials and Manufacturing Technology Ministry of Education Zhejiang Sci-Tech University Hangzhou China

Mononuclear copper phthalocyanine (CuPc) and binuclear copper phthalocyanine (Cu2Pc2) were synthesized by the phenylanhydride-urea route, and their catalytic oxidation activity on 2-mercaptoethanol was studied. Based on the experimental results, a catalytic mechanism of Cu2Pc2 on 2-mercaptoethanol has been proposed. Furthermore, the effects of pH, Cu2Pc2 concentration, and temperature on the catalytic oxidation activity were evaluated. The results showed that CuPc has no catalytic activity, while Cu2Pc2 has high catalytic oxidation activity towards 2-mercaptoethanol with the optimal activity at pH 11. The reaction can further be enhanced by increasing Cu2Pc2 concentration and temperature, due to its endothermic characteristics.

关键词： binuclear copper phthalocyanine catalytic oxidation 2-mercaptoethanol.

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