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Nano Research 2017年第7期10卷 2377-2385页

作者： Gang Shi Xin Zhang Jianhua Li Haiyan Zhu Ying Li Liping Zhang Caihua Ni Lifeng Chi The Key Laboratory of Food Colloids and Biotechnology Ministry of Education School of Chemical and Material Engineering Jiangnan University Wuxi 214122 China National Engineering Laboratory for Cereal Fermentation Technology Jiangnan University Wuxi 214122 China Institute of Functional Nano and Soft Materials (FUNSOM) Soochow University Suzhou 215123 China Physikalisches Institut and Center for Nanotechnology (CeNTech) Westfalische Wilhelms-Universitat Munster Munster D-48149 Germany

The traditional single material with two-dimensional （2D） biomimetic moth-eye structures is limited by its narrowband antireflection and single functional capability. To overcome these disadvantages, we exploited wet etching and hydrothermal synthesis coupled with chemical oxidation for fabricating a three- dimensional （3D） biomimetic moth-eye coating with ternary materials （polypyrrole nanoparticles, TiO2 nanorods, and Si micropyramids, i.e., PPy/TiOa/Si-p）. This coating reduced the reflectivity to 〈4% at wavelengths ranging from 200 to 2,300 nm and exhibited remarkable superhydrophilidty with a low water contact angle of 1.8°. Moreover, the composite coating had double p-n heterojunctions, allowing the high-efficiency separation of photogenerated carriers. The photo- current density of PPy/TiO2/Si-p was more than three times higher than that of TiO2/Si-p at a positive potential of 1.5 V. The proposed method provides a means to enhance solar energy conversion.

关键词： biomimetic compositecoating broadband antireflection superhydrophilicity double p-n heterojunctions

Single and Binary Dye Adsorption of Methylene Blue and Methyl Orange in Alcohol Aqueous Solution via Rice Husk Based Activated Carbon:Kinetics and Equilibrium Studies

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Chemical Research in Chinese Universities 2020年第6期36卷 1272-1278页

作者： LI Ying PAN Bo MIAO Hongyan XU Humin LIU Xuefeng SHI Gang Key Laboratory of Synthetic and Biological Colloids Ministry of EducationSchool of Chemical and Material EngineeringJiangnan UniversityWuxi 214122P.R.China School of Chemistry and Chemical Engineering Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074P.R.China

The present work was mainly focused on the single and binary adsorption of methylene blue(MB)and methyl orange(MO)from alcohol aqueous solution over rice husk based activated carbon(RHAC).The study of single dye adsorption equilibrium experiments found that the Langmuir adsorption model was consistent with the adsorption behavior of RHAC on MB and MO,indicating that it was a single layer *** adsorption behavior con-formed to the pscudo-second-order kinetic *** binary dye adsorption experiments showed that the Lang-muir-Freundlich model could be applied to describe the adsorption behavior of RHAC on MB and *** with the single dye system,the adsorption capacity on the binary dye system was larger,and there was"competitive adsorption"and"synergistic adsorption"effects ***,the pseudo-second-order kinetic model also fit for the binary dye adsorption behavior.

关键词： Rice husk based activated carbon Single dye adsorption Binary dye adsorption Equilibrium adsorption model Kinetics study

Nitrogen-doped hierarchical porous carbon from polyaniline/silica self-aggregates for supercapacitor

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2019年第3期27卷 709-716页

作者： Peipei Li Dazhi Zhang Yunhui Xu Caihua Ni Gang Shi Xinxin Sang Key Laboratory of Synthetic and Biological Colloids Ministry of Education School of Chemical and Material Engineering Jiangnan University Xuzhou College of Industrial Technology

In this paper, nitrogen-doped hierarchical porous carbon(N-HPC) was prepared from polyaniline(PANI)/silica self-aggregates. H-bonding between N\\H groups in aniline/PANI and \\OH groups in nano silica template led to a self-assembly type, which enabled the formation of uniform N-HPC nanoparticles. Silica self-aggregates provided macroporous channels resulted in a decreased diffusion distance. After removing the hard template,the N-HPC had a high surface area(899 m^2·g^(-1)). Owing to two co-existed synergetic energy-storage mechanisms and the hierarchical porous structure, the obtained N-HPC exhibited a high specific capacitance of 218.75 F·g^(-1) at 0.5 A·g^(-1), compared with the nonporous nitrogen-doped carbon(N-C) derived from pure PANI. Moreover, the N-HPC electrode demonstrated excellent cycle life, retaining 99% of its initial specific capacitance after 1000 cycles.

关键词： Nitrogen-doped Hierarchical porous carbon Hard template Silica self-aggregates

具有荧光检测功能的太阳能蒸发器的制备与性能研究

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化工新型材料 2023年第5期51卷 285-289,298页

作者：李佳李新金越波李赢江南大学化学与材料工程学院无锡214122

基于碳量子点材料制备了一种新型太阳能驱动界面水蒸发系统,将碳量子点的荧光效应与光热效应集成到一个系统中。利用单宁酸(TA)和氨基硅烷化试剂(APTES)对脱木素木材表面进行修饰,使其表面呈现层级排列的球纳米颗粒,增加表面粗糙度,提... 详细信息

基于碳量子点材料制备了一种新型太阳能驱动界面水蒸发系统,将碳量子点的荧光效应与光热效应集成到一个系统中。利用单宁酸(TA)和氨基硅烷化试剂(APTES)对脱木素木材表面进行修饰,使其表面呈现层级排列的球纳米颗粒,增加表面粗糙度,提高界面亲水性。然后,用聚乙烯醇(PVA)为分散剂分散碳量子点,并旋涂于脱木质素木材的上表面,PVA可以有效地阻止碳量子点发生非辐射能量转移导致的荧光猝灭。此外,通过单因素优化实验优化APTES的生长时间和浓度,获得该体系最佳的水蒸发速率和荧光强度。在1个太阳光辐照下,水蒸发速率最高达到了2.5kg/(m^(2)·h),并且具有优异的荧光传感性能。

关键词：碳量子点荧光水蒸发球纳米粒子光吸收

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稻壳基羧甲基纤维素的制备与其制膜性能研究

中国食品学报 2015年第12期15卷 55-59页

作者：李赢姜帅靳璇张玮佳倪才华石刚江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122 江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江苏无锡214122

羧甲基纤维素(CMC)是一种水溶性纤维素,具有良好的增黏、乳化以及热稳定性,然而其制备的主要原料-精制棉价格高、来源不足。本文以粮食生产的副产物稻壳为原料,先制备纤维素,后采用溶媒法制备得到羧甲基纤维素。通过试验确定醚化温度80... 详细信息

羧甲基纤维素(CMC)是一种水溶性纤维素,具有良好的增黏、乳化以及热稳定性,然而其制备的主要原料-精制棉价格高、来源不足。本文以粮食生产的副产物稻壳为原料,先制备纤维素,后采用溶媒法制备得到羧甲基纤维素。通过试验确定醚化温度80℃、纤维素单体和氯乙酸钠的物质的量比1∶4,在此条件下制备的CMC取代度为0.76,黏度为23 MPa·s。FTIR分析表明纤维素的羧甲基化反应已经完成。通过测定不同CMC添加量制备的膜的水蒸汽透过系数(MVP)、透油系数(P0)和断裂强度、断裂伸长率,发现稻壳基CMC具有良好的成膜性能。CMC添加量增加,膜的透水性增强,柔韧性增加。

关键词：羧甲基纤维素取代度黏度水蒸汽透过性透油性

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稻壳木质素基双酚A型环氧树脂的合成及表征

食品与机械 2015年第6期31卷 4-6,112页

作者：李赢李新余志科周雪映倪才华石刚江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122 江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江苏无锡214122

采用碱法提取粮食加工废弃物——稻壳中的木质素,利用木质素与双酚A结构相似,对二者进行共混,并在碱催化下与环氧氯丙烷反应合成木质素基双酚A型环氧树脂。结果发现:当木质素替代双酚A的质量分数为20%时,所制得的双酚A型环氧树脂的环氧... 详细信息

采用碱法提取粮食加工废弃物——稻壳中的木质素,利用木质素与双酚A结构相似,对二者进行共混,并在碱催化下与环氧氯丙烷反应合成木质素基双酚A型环氧树脂。结果发现:当木质素替代双酚A的质量分数为20%时,所制得的双酚A型环氧树脂的环氧值最大为0.30,重均分子量为6 045,分子量分布相对均一。

关键词：稻壳木质素双酚A型环氧树脂环氧值分子量

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稻壳基木质素在聚氨酯泡沫材料中的应用研究

食品与机械 2015年第5期31卷 8-10页

作者：石刚朱钦富姜帅张欣倪才华李赢江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122 江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江苏无锡214122

针对生产聚氨酯所用的原材料价格昂贵、不可再生的问题,采用粮食加工废弃物——稻壳中的木质素为原料,部分取代聚醚多元醇合成聚氨酯。通过乙醇法从稻壳中提取木质素,再以环氧氯丙烷对其改性,来增加木质素中的活性羟基数量及在聚醚多元... 详细信息

针对生产聚氨酯所用的原材料价格昂贵、不可再生的问题,采用粮食加工废弃物——稻壳中的木质素为原料,部分取代聚醚多元醇合成聚氨酯。通过乙醇法从稻壳中提取木质素,再以环氧氯丙烷对其改性,来增加木质素中的活性羟基数量及在聚醚多元醇中的溶解度,以增加木质素的反应活性和提高取代聚醚多元醇的程度;从而部分替代聚醚多元醇与异氰酸酯和其他助剂混合制备出性能优良的木质素聚氨酯泡沫材料。研究结果为稻壳基木质素聚氨酯泡沫材的研究提供了可行方案,也使稻壳的回收再利用成为可能。

关键词：稻壳木质素聚氨酯热稳定性力学性能

水稻秸秆基木质素改性酚醛树脂胶黏剂的制备与性能

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食品工业科技 2015年第23期36卷 139-142页

作者：石刚朱钦富李新张洲毓倪才华李赢江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122 江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江苏无锡214122

针对酚醛树脂胶黏剂的游离醛、酚含量高及生物降解性差的缺点,采用粮食加工废弃物-水稻秸秆中的木质素为原料,取代一部分苯酚作为反应物,并以游离苯酚含量、游离甲醛含量、产品粘度和胶合强度为指标研究甲醛添加量和尿素添加量对合成的... 详细信息

针对酚醛树脂胶黏剂的游离醛、酚含量高及生物降解性差的缺点,采用粮食加工废弃物-水稻秸秆中的木质素为原料,取代一部分苯酚作为反应物,并以游离苯酚含量、游离甲醛含量、产品粘度和胶合强度为指标研究甲醛添加量和尿素添加量对合成的木质素改性酚醛树脂胶黏剂的性能影响。经条件优化后,合成出性能优良、环保秸秆基木质素改性酚醛树脂胶黏剂。本研究既为改性酚醛树脂的研究提供可行性方案,也使水稻秸秆这种废弃物的回收再利用成为可能。

关键词：水稻秸秆木质素酚醛树脂游离甲醛游离苯酚

生物基活性炭对有机-水共混溶剂中的甲基橙吸附平衡与动力学研究

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应用化工 2018年第11期47卷 2309-2313页

作者：许湖敏石刚顾文秀王大伟桑欣欣倪才华李赢江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室江苏无锡214122

探究生物基活性炭对有机-水共混溶剂中的甲基橙的吸附性能、吸附平衡和动力学研究。结果表明,生物基活性炭对甲基橙的最大单层吸附量为80. 4 mg/g。相比准一级动力学模型,准二级动力学模型更适合于描述有机-水共混溶剂中活性炭吸附甲基... 详细信息

探究生物基活性炭对有机-水共混溶剂中的甲基橙的吸附性能、吸附平衡和动力学研究。结果表明,生物基活性炭对甲基橙的最大单层吸附量为80. 4 mg/g。相比准一级动力学模型,准二级动力学模型更适合于描述有机-水共混溶剂中活性炭吸附甲基橙的过程。

关键词：生物基活性炭有机-水共混溶剂吸附平衡准二级动力学模型