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可见光响应型染料基多功能光引发体系的研究进展

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化工进展 2023年第12期42卷 6438-6451页

作者：周颖郝康安王少凡黄安荣吴翀左晓玲贵州民族大学材料科学与工程学院贵州贵阳550025 贵州民族大学物理与机电工程学院贵州贵阳550025 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心贵州贵阳550025 贵州中医药大学药学院贵州贵阳550025

染料由于其优异的光化学和光物理性质引起了光固化领域极大的研究兴趣。将染料引入传统的光引发体系不仅可以提高体系对可见光的吸收能力,还能有效提高光引发聚合反应速率。在可见光源下,染料基多功能光引发体系不但可以成功引发多种丙... 详细信息

染料由于其优异的光化学和光物理性质引起了光固化领域极大的研究兴趣。将染料引入传统的光引发体系不仅可以提高体系对可见光的吸收能力,还能有效提高光引发聚合反应速率。在可见光源下,染料基多功能光引发体系不但可以成功引发多种丙烯酸酯的自由基聚合反应和环氧化物的阳离子聚合反应,同时在材料高效制备和光固化型3D打印等方面也显示出广阔的应用前景。基于此,本文总结了染料作为光敏剂的作用机理,综述了近年来不同类型的染料在可见光引发体系中的研究进展,对未来可见光染料基光敏剂的进一步发展进行了展望,并强调将染料直接引入可见光引发体系的重要意义,旨在促进材料制备向着更加节能、环保的方向发展,为可见光引发体系的未来设计和发展提供新思路。

关键词：染料光敏剂可见光光引发体系光聚合反应

杂环戊二烯作为π⁃桥调控锌卟啉染料光电性能的理论研究

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无机化学学报 2022年第2期38卷 295-303页

作者：高倩倩袁清堂宋旭锋于艳敏郭静北京工业大学环境化工系绿色催化与分离北京市重点实验室北京100124

为了研究杂环戊二烯作为π‑桥对锌卟啉染料光电性能的影响,在染料YD2‑o‑C8的基础上,通过引入含有不同杂原子的杂环戊二烯作为π‑桥设计了6种新型锌卟啉染料。采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD‑DFT)方法对染料的前线分子轨道... 详细信息

为了研究杂环戊二烯作为π‑桥对锌卟啉染料光电性能的影响,在染料YD2‑o‑C8的基础上,通过引入含有不同杂原子的杂环戊二烯作为π‑桥设计了6种新型锌卟啉染料。采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD‑DFT)方法对染料的前线分子轨道、吸收光谱和电子-空穴分离特性进行研究。结果表明,与染料YD2‑o‑C8相比,杂环戊二烯的引入可以提升卟啉染料的光电性能,且改变杂原子可以调控卟啉染料的光电性能。对杂环戊二烯性质与卟啉染料光电性能的相关性研究发现,杂环戊二烯的最低空轨道能级与卟啉染料光电性能之间具有较好的线性关系。杂环戊二烯的接受电子能力越强,相应卟啉染料的光电性能越好。硅杂环戊二烯由于具有最强的接受电子能力而使相应的卟啉染料具有最宽的光谱吸收范围以及最强的分子内电荷转移能力。

关键词：卟啉染料杂环戊二烯 π‑桥密度泛函理论

ZIF-67/废棉纤维素复合气凝胶的制备及其对染料的去除性能

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复合材料学报 2022年第3期39卷 1259-1267页

作者：翟健玉白文浩李昂崔策郭荣辉四川大学轻工科学与工程学院成都610065

为高效去除污水中的有机染料,以废旧棉织物为纤维素原材料,碱/尿素为溶解体系,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)作为交联剂,通过冷冻干燥技术制备了废棉纤维素气凝胶(WCCA),在其表面原位生成钴基沸石咪唑酯有机框架(ZIF-67),制备了ZIF-67/WC... 详细信息

为高效去除污水中的有机染料,以废旧棉织物为纤维素原材料,碱/尿素为溶解体系,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)作为交联剂,通过冷冻干燥技术制备了废棉纤维素气凝胶(WCCA),在其表面原位生成钴基沸石咪唑酯有机框架(ZIF-67),制备了ZIF-67/WCCA,用于吸附孔雀石绿(MG)和催化过硫酸氢钾(PMS)降解亚甲基蓝(MB)。借助SEM和XRD对ZIF-67/WCCA的结构和成分进行表征,并探讨了影响其染料吸附和催化降解性能的条件。结果表明,具有菱形十二面体结构的ZIF-67负载于WCCA网络框架上;在室温下,对MG吸附量达到1474.01 mg·g^(-1);在100 s左右催化PMS对MB的降解率可达100%。ZIF-67/WCCA可应用于污水中染料吸附和催化降解。

关键词：废棉纤维素气凝胶 ZIF-67 染料吸附催化降解

废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO_(2)复合材料的制备及其光催化降解染料性能

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纺织学报 2022年第7期43卷 111-120页

作者：张雅宁张辉宋悦悦李文明李雯君姚佳乐西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048 西安工程大学功能纺织材料研究中心陕西西安710048 西安工程大学省部共建智能纺织材料与制品国家重点实验室(培育) 陕西西安710048

针对废弃口罩和印染废水处理难题,利用金属有机骨架ZIF-8高度可调的孔径、大的比表面积、优异的吸附和光催化活性,基于化学共沉淀法和煅烧技术制备出ZIF-8/Ag/TiO_(2)异质结,并将其负载到废弃的口罩上。对颗粒物和口罩复合材料的形貌、... 详细信息

针对废弃口罩和印染废水处理难题,利用金属有机骨架ZIF-8高度可调的孔径、大的比表面积、优异的吸附和光催化活性,基于化学共沉淀法和煅烧技术制备出ZIF-8/Ag/TiO_(2)异质结,并将其负载到废弃的口罩上。对颗粒物和口罩复合材料的形貌、结构、比表面积、键合状态、能带结构和热稳定性进行了分析,测定了吸附、光催化降解亚甲基蓝和刚果红染料性能。研究结果表明:较原始口罩,废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO_(2)复合材料的吸附、可见光光催化降解亚甲基蓝染料能力分别提高了12.9倍和4.8倍,且可多次重复使用;较ZIF-8和ZIF-8/TiO_(2),ZIF-8/Ag/TiO_(2)异质结吸附能力和可见光光催化活性增强。Ag掺杂ZIF-8/ZnO与C、N掺杂TiO_(2)使得ZIF-8/Ag/TiO_(2)异质结带隙变窄,且有孔的中空结构能够更加充分地吸收可见光。

关键词：废弃口罩 ZIF-8/Ag/TiO_(2)异质结吸附光催化降解染料印染废水废水处理

三维花状Bi_(2)WO_(6)/BiOBr异质结的制备及对多种染料的降解性能

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无机化学学报 2022年第2期38卷 321-332页

作者：赵琪刘蕊蕊张琎珺解帅王静曹延鑫冀志江中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室北京100024

利用水热法以十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂以及溴源,成功地制备了三维花状Bi_(2)WO_(6)/BiOBr异质结。通过X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜、紫外可见漫反射光谱、光电流、Nyquist曲线和电... 详细信息

利用水热法以十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂以及溴源,成功地制备了三维花状Bi_(2)WO_(6)/BiOBr异质结。通过X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜、紫外可见漫反射光谱、光电流、Nyquist曲线和电子顺磁共振分别对样品的结构、形貌、组成和光电化学性能进行了表征。结果表明,20~30 nm的BiOBr纳米粒子均匀地附着在Bi_(2)WO_(6)薄片上形成三维花状结构。Bi_(2)WO_(6)/BiOBr与纯Bi_(2)WO_(6)相比,扩展了可见光的响应范围,且提高了催化剂光生电子与空穴的分离效率。光降解实验表明w_(DDAB)/w_(CTAB)=2.6时Bi_(2)WO_(6)/BiOBr的光催化性能最优。在300 W氙灯(波长>420 nm)可见光照射下,其在降解罗丹明B中表现出最高的反应速率常数(0.0997 min^(-1)),分别约为Bi_(2)WO_(6)(0.0376 min^(-1))和BT‑4(0.0523 min^(-1),w_(DDAB)/w_(CTAB)=3.9)的2.7倍和1.9倍,且6个循环后活性依然没有明显衰减。Bi_(2)WO_(6)/BiOBr异质结还可以无选择性地降解其他类型的有机染料,如亚甲基蓝、孔雀石绿和甲基橙。最后,基于活性物种捕获实验和Mulliken原子电负性理论计算结果,提出了Bi_(2)WO_(6)/BiOBr异质结的光降解机理。

关键词： Bi_(2)WO_(6) BiOBr 异质结染料光催化

染料标记对斜纹夜蛾生长发育及成虫飞行能力的影响

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环境昆虫学报 2023年第1期45卷 261-268页

作者：刘嘉仪龚建福李景功刘文王小平华中农业大学植物科学技术学院武汉430070

以斜纹夜蛾Spodoptera litura为研究对象,将染料添加到半人工饲料中饲喂幼虫,评价其对该虫生长发育和成虫飞行能力的影响,以期为开展该虫的田间诱集和扩散行为研究提供标记方法。结果表明,添加不同浓度苏丹红7B、苏丹蓝Ⅱ和龙胆紫的半... 详细信息

以斜纹夜蛾Spodoptera litura为研究对象,将染料添加到半人工饲料中饲喂幼虫,评价其对该虫生长发育和成虫飞行能力的影响,以期为开展该虫的田间诱集和扩散行为研究提供标记方法。结果表明,添加不同浓度苏丹红7B、苏丹蓝Ⅱ和龙胆紫的半人工饲料饲养斜纹夜蛾幼虫,含0.006%苏丹红7B的半人工饲料幼虫存活率高,成虫标记效果好。进一步研究显示,取食含0.006%苏丹红7B半人工饲料的斜纹夜蛾幼虫发育历期、蛹重以及成虫寿命、体长、翅展及飞行能力等与对照相比均无显著差异。含0.006%苏丹红7B半人工饲料饲料对斜纹夜蛾的生物学无显著影响,标记效果显著,操作简单,适合于大规模标记斜纹夜蛾成虫。

关键词：斜纹夜蛾存活发育历期飞行能力染料半人工饲料

纳米吸附材料去除水体中重金属和染料的研究进展

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分析化学 2023年第11期51卷 1724-1734页

作者：贺畅涵王娟曲丽君艾可龙张学记青岛大学纺织服装学院青岛大学智能可穿戴技术研究中心中南大学湘雅药学院药理学系深圳大学生物医学工程学院

随着工业化进程的不断加快，水污染问题日趋严重。工业废水中通常含有大量的重金属离子和有机染料分子，若处理不当，会对环境和人类健康造成巨大威胁。吸附法是最常用的水污染处理技术之一。相较于传统的沸石和活性碳材料，纳米吸附材... 详细信息

随着工业化进程的不断加快，水污染问题日趋严重。工业废水中通常含有大量的重金属离子和有机染料分子，若处理不当，会对环境和人类健康造成巨大威胁。吸附法是最常用的水污染处理技术之一。相较于传统的沸石和活性碳材料，纳米吸附材料具有比表面积大、孔隙率高、活性位点多和易于修饰等特点，在吸附和分离领域受到越来越多的关注。一些新型纳米材料，如氧化石墨烯（GO）、多壁碳纳米管（MWCNTs）、金属有机框架（MOFs）、多孔有机聚合物（POPs）、过渡金属硫化物（TMDCs）和层状双氢氧化物（LDH）等已经在污染水体治理和污染物检测方面展现出巨大的应用潜力。本文总结了上述新型吸附材料的结构特点、吸附性能以及吸附机理等，对近年来纳米吸附材料用于去除水体中重金属和染料的研究进展进行了评述，分析了目前存在的问题，并对其未来的发展进行了展望。

关键词：重金属染料吸附剂纳米材料评述

注射器内空气辅助萃取-小型便携式质谱法现场快速检测纺织品中的12种有害染料

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分析化学 2022年第5期50卷 757-763页

作者：华韵晨倪章郭项雨陈萌白桦马潇潇李晓旭马强苏州大学机电工程学院中国检验检疫科学研究院清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室

采用注射器内空气辅助萃取技术，结合自主研发的小型化线形离子阱质谱仪，建立了纺织品中12种有害染料的现场快速检测方法。通过具有微小内径的金属中空针尖，可使空气以较高速率进入注射器内，扰动萃取溶剂形成湍流漩涡，从而高效萃取... 详细信息

采用注射器内空气辅助萃取技术，结合自主研发的小型化线形离子阱质谱仪，建立了纺织品中12种有害染料的现场快速检测方法。通过具有微小内径的金属中空针尖，可使空气以较高速率进入注射器内，扰动萃取溶剂形成湍流漩涡，从而高效萃取注射器内的纺织品样品。对注射器内空气辅助萃取的流体动力学进行模拟分析，并对萃取溶剂、萃取次数及喷雾电压等条件进行了优化。萃取完成后，萃取溶剂可在注射器针尖处形成电喷雾，采用小型便携式质谱仪进行检测。本方法对12种染料的检出限为0.15～2.50 mg/kg,定量限为0.40～6.00 mg/kg,回收率在80.1%～106.4%之间，相对标准偏差为7.5%～15.6%。本方法简便高效，可用于纺织品样品的现场快速检测。

关键词：注射器内空气辅助萃取小型便携式质谱现场快速检测纺织品染料

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基于静电作用选择性吸附染料的超分子凝胶剂

精细化工 2022年第11期39卷 2328-2336页

作者：刚恺悦张宝浩马宁张宝宋健天津大学化工学院天津300350 天津大学理学院天津300350

设计、合成了一系列季铵盐型凝胶剂,仅通过调控季铵盐烷基侧链的长度,可得到两种自组装模式不同的凝胶剂。通过FTIR、XRD研究了甲苯干凝胶的自组装模式。结果表明,这两种干凝胶具有相反的表面Zeta电位,通过静电作用实现了对阴阳离子染... 详细信息

设计、合成了一系列季铵盐型凝胶剂,仅通过调控季铵盐烷基侧链的长度,可得到两种自组装模式不同的凝胶剂。通过FTIR、XRD研究了甲苯干凝胶的自组装模式。结果表明,这两种干凝胶具有相反的表面Zeta电位,通过静电作用实现了对阴阳离子染料的选择吸附。在二元阴阳离子混合染料水溶液中,表面带有负电荷的干凝胶可优先捕获阳离子染料,而表面带有正电荷的干凝胶可捕获阴离子染料。特别是表面带有负电荷的干凝胶对龙胆紫表现出优异的吸附性能,在60 min左右的平衡吸附量高达1313.16 mg/g。将凝胶剂负载于三聚氰胺海绵骨架表面,得到的改性三聚氰胺海绵吸附染料种类与对其改性的干凝胶保持一致,且对染料的吸附量均明显高于干凝胶的吸附量,尤其是对龙胆紫的吸附量提升至2488.22 mg/g。

关键词：季铵盐型凝胶剂选择性吸附表面改性染料水处理技术