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BiOBr/CN 2D/2D异质结高效光催化CO还原

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化学工业与工程 2024年

作者：刘雪美罗绣毓王华天津大学化工学院

新型高效光催化剂的开发是光催化还原CO2领域的重要课题。近年来，因具有独特的可调层状结构和优异的光生电荷分离能力，二维卤氧化铋成为了备受关注的光催化材料。本研究基于二维(2D)异质结催化剂具有带隙可调、电荷转移距离短等优点... 详细信息

新型高效光催化剂的开发是光催化还原CO2领域的重要课题。近年来，因具有独特的可调层状结构和优异的光生电荷分离能力，二维卤氧化铋成为了备受关注的光催化材料。本研究基于二维(2D)异质结催化剂具有带隙可调、电荷转移距离短等优点，旨在制备尺寸匹配的BiOBr/CN 2D/2D异质结光催化剂，并考察其光催化还原CO2性能。将BiOBr纳米片原位生长在CN纳米片表面，以不同CN用量制备了一系列BiOBr/CN复合光催化剂。通过XRD、FTIR、SEM、TEM、HRTEM、XPS等方法对BiOBr/CN的组成及2D/2D异质结构进行表征。光催化还原CO2性能结果表明，合成的BiOBr/CN复合光催化剂均表现出比单独的CN和BiOBr增强的光催化活性，其中BiOBr/CN-0.15性能最佳，CO产率达到6.6 μmol g-1h-1，分别是CN和BiOBr的3.8倍和16.0倍，CH4产率达到0.7 μmol g-1h-1，是CN的3.0倍。能带结构分析以及光电测试表明，BiOBr与CN复合形成II型异质结，异质结存在促进了光生载流子的分离和迁移，使更多光生电子达到催化剂表面参与CO2还原反应，从而光催化还原CO2性能显著提高。本研究对BiOBr基2D/2D异质结光催化剂的设计和应用具有重要价值。

关键词：光催化还原二氧化碳异质结氮化碳 BiOBr

超亲水木质素磺酸盐/超支化聚酰胺杂化接枝聚偏氟乙烯微滤膜的制备及分离性能研究

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高分子通报 2024年第8期37卷 1073-1085页

作者：童赟王亚权田妮妮倪华钢天津大学化工学院天津300072 浙江理工大学化学与化工学院杭州310018

以聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜为基底,经碱化、表面接枝聚合甲基丙烯酸缩水甘油酯,再与胺化木质素磺酸钠(LA)、超支化聚酰胺(HP)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)混合交联反应,制备了木质素磺酸钠/超支化聚酰胺杂化凝胶改性的超亲水PVDF-HPA... 详细信息

以聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜为基底,经碱化、表面接枝聚合甲基丙烯酸缩水甘油酯,再与胺化木质素磺酸钠(LA)、超支化聚酰胺(HP)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)混合交联反应,制备了木质素磺酸钠/超支化聚酰胺杂化凝胶改性的超亲水PVDF-HPAS膜。所制PVDF-HPAS膜呈超亲水性,纯水通量为8596 L·m^(–2)·h^(–1)。对刚果红(CR)、直接红80、达旦黄等阴离子染料溶液表现出优异的分离性能,分离效率均可达100%,且对CR的分离通量可达3942 L·m^(–2)·h^(–1)。同时,PVDF-HPAS膜具有优异的油水乳液分离性能,正己烷乳液的分离通量为3152 L·m^(–2)·h^(–1),分离效率大于98%。此外,PVDF-HPAS展现了良好的通量回复性和抗污染性。该改性膜优异性能归于三维网络结构超亲水凝胶层的静电作用对染料截留和吸附,大量氨基、羟基等基团的破乳作用,及三维结构协同PVDF膜多孔结构提高的水传质作用。

关键词：木质素磺酸钠超支化聚酰胺 PVDF膜染料油水乳液分离

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粉体光催化全水分解技术研究进展

化工进展 2024年第4期43卷 1810-1822页

作者：吴晨赫刘彧旻杨昕旻崔记伟姜韶堃叶金花刘乐全天津大学材料科学与工程学院天津300072 邯郸净化设备研究所河北邯郸056000

光催化全水分解制氢可以直接将太阳能转变为绿色氢能,该技术具有过程简单、成本低等优势,受到广泛关注的同时展现出了良好的应用前景。半导体光催化剂的性能是光催化全水分解技术发展的核心因素,目前该领域主要围绕光催化反应的三个基... 详细信息

光催化全水分解制氢可以直接将太阳能转变为绿色氢能,该技术具有过程简单、成本低等优势,受到广泛关注的同时展现出了良好的应用前景。半导体光催化剂的性能是光催化全水分解技术发展的核心因素,目前该领域主要围绕光催化反应的三个基本步骤对其性能进行提升:光吸收、载流子分离与迁移以及表面反应。本文从光催化基本原理出发,围绕以上三方面概述了应对相应挑战的有效策略与近年来的研究进展,在此基础上总结了设计、制备高效光催化全水分解材料的重要方法,分析了当前影响该水分解制氢技术工业化应用的难点,指出该领域的核心问题是开发高效的窄带隙光催化材料,同时未来需着重解决逆反应严重、催化剂稳定性不足以及大规模实施过程中的氢氧混合气体分离等技术问题。

关键词：太阳能光催化全水分解制氢催化剂可再生能源

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针刺/缝合多尺度联锁复合材料Ⅰ型层间力学行为

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纺织学报 2024年第8期45卷 173-182页

作者：陈小明吴凯杰郑宏伟张敬义苏星兆辛世纪郭东升陈利天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387 天津工业大学机械工程学院天津300387 航天材料及工艺研究所北京100080

为明晰缝合工艺对针刺结构复合材料Ⅰ型层间力学性能的影响,以石英机织布和石英纱线为原料,设计制备了针刺/缝合多尺度联锁织物及复合材料,采用Micro-CT对多尺度联锁织物结构进行表征,进一步研究了多尺度联锁复合材料Ⅰ型层间力学行为,... 详细信息

为明晰缝合工艺对针刺结构复合材料Ⅰ型层间力学性能的影响,以石英机织布和石英纱线为原料,设计制备了针刺/缝合多尺度联锁织物及复合材料,采用Micro-CT对多尺度联锁织物结构进行表征,进一步研究了多尺度联锁复合材料Ⅰ型层间力学行为,同时建立了Ⅰ型层间断裂行为有限元分析模型,阐明了多尺度联锁复合材料的层间强化机制。研究结果表明:相比针刺复合材料,多尺度联锁复合材料的层间载荷值最大提高46.61%,临界能量释放率最大提高55.55%;在缝合矩阵不变的情况下,单束缝合纱线从100 tex增大到200 tex,最大破坏载荷提高了12.91%,临界能量释放率提高了17.8%;随着缝合矩阵增大,总植入量从800 tex增大到1600 tex后,最大破坏载荷提高了22.8%,临界能量释放率提高了47.3%;此外,多尺度联锁复合材料有限元模型的Ⅰ型层间断裂模拟结果与实验结果相吻合,最大误差仅为3.1%,建立的有限元模型可较为准确地预测多尺度联锁复合材料Ⅰ型层间失效行为。

关键词：针刺织物复合材料缝合层间强度

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功能性非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

高分子通报 2024年

作者：张嘉滢宋丹青刘义郑柳春天津工业大学纺织科学与工程学院和省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室新疆大学化工学院沧州市天津工业大学研究院

聚氨酯综合性能优异,是日常生活和工业中最常用的聚合物材料之一。传统的聚氨酯主要是由多元醇和剧毒的二异氰酸酯或多异氰酸酯的反应来制备。在当前可持续发展的背景下,非异氰酸酯路线合成功能性聚氨酯因制备过程中不使用有毒的异氰酸... 详细信息

聚氨酯综合性能优异,是日常生活和工业中最常用的聚合物材料之一。传统的聚氨酯主要是由多元醇和剧毒的二异氰酸酯或多异氰酸酯的反应来制备。在当前可持续发展的背景下,非异氰酸酯路线合成功能性聚氨酯因制备过程中不使用有毒的异氰酸酯原料,同时又能够满足市场多样化和人们日益增长的功能需求而备受重视。本综述总结了具有应用前景的非异氰酸酯路线制备聚氨酯,详细介绍了以环碳酸酯和碳酸二甲酯为原料的反应路线及其优缺点,并对功能性非异氰酸酯聚氨酯在自修复、形状记忆、可再加工和可粘接性等功能领域的应用研究进展进行了详细探讨，最后对其未来发展方向和趋势进行了展望。

关键词：非异氰酸酯聚氨酯功能性环境友好

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渗透蒸馏的传质过程及应用

水处理技术 1995年第1期21卷 7-10页

作者：戴海平王建臣林刚天津纺织工学院膜分离研究所

采用聚丙烯微孔滤膜，研究了渗透蒸馏的质量传递机理。改变盐浓度、盐的种类及操作条件，结果发现，纯水渗透通量与盐溶液浓度成线性关系，但不同种类的盐具有不同的渗透蒸馏性能。本文还用该技术对黑米液进行浓缩处理，浓缩液比重能上... 详细信息

采用聚丙烯微孔滤膜，研究了渗透蒸馏的质量传递机理。改变盐浓度、盐的种类及操作条件，结果发现，纯水渗透通量与盐溶液浓度成线性关系，但不同种类的盐具有不同的渗透蒸馏性能。本文还用该技术对黑米液进行浓缩处理，浓缩液比重能上升到１．２ｇ／ｃｍ￣３，完全能满足浓缩要求，只是膜的使用寿命还有待进一步提高。

关键词：渗透蒸馏渗透通量聚丙烯微孔滤膜膜水处理

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聚偏氟乙烯基柔性压电传感器的研究进展

化工新型材料 2024年第2期52卷 43-47,52页

作者：齐芳汐徐思懿刘皓李晓志天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学智能可穿戴电子纺织品研究所天津300387

随着智能化时代的到来,柔性压电传感器作为传感器的主要类型之一,是感知信息、发出信号的关键,柔性压电材料的选择与传感器的性能参数密切相关。与传统的压电材料相比,聚偏氟乙烯(PVDF)在柔性、可拉伸性、化学稳定性、机电转换、易用性... 详细信息

随着智能化时代的到来,柔性压电传感器作为传感器的主要类型之一,是感知信息、发出信号的关键,柔性压电材料的选择与传感器的性能参数密切相关。与传统的压电材料相比,聚偏氟乙烯(PVDF)在柔性、可拉伸性、化学稳定性、机电转换、易用性和声传播阻抗方面具有显著优势,因此PVDF成为研究的热点。详细介绍PVDF柔性压电式传感器的工作原理,全面介绍了不同类型基于PVDF的柔性压电式传感器,分析了其优缺点及发展前景,为高性能、多功能的柔性PVDF压电传感器提供一些启示。

关键词：聚偏氟乙烯压电传感器柔性

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静电纺压电聚偏氟乙烯纳米纤维研究

针织工业 2024年第7期 13-18页

作者：齐芳汐刘皓徐思懿天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学智能可穿戴电子纺织品研究所天津300387

因聚偏氟乙烯(PVDF)具有优异的压电性能、化学稳定性,在柔性传感器、钠离子电池隔膜和生物医学方面具有广泛应用。但纯PVDF的β相含量没有达到理想状态,而静电纺丝技术是一种简便有效制备纳米纤维的方法,可以有效控制纤维直径、提高PVD... 详细信息

因聚偏氟乙烯(PVDF)具有优异的压电性能、化学稳定性,在柔性传感器、钠离子电池隔膜和生物医学方面具有广泛应用。但纯PVDF的β相含量没有达到理想状态,而静电纺丝技术是一种简便有效制备纳米纤维的方法,可以有效控制纤维直径、提高PVDF的β压电相性能。文章对PVDF性能与静电纺丝技术分别进行介绍,对静电纺PVDF纳米纤维工艺及其影响因素进行分析,对静电纺施加电压、接收距离与β相含量关系进行对比,对静电纺PVDF的主要应用情况进行说明。

关键词：聚偏氟乙烯静电纺丝纳米纤维膜智能纺织品应用复合纤维

聚乙烯醇复合膜用于水-乙醇液体混合物分离的渗透性能研究

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水处理技术 1990年第4期16卷 328-331页

作者：张玉忠孙作有天津纺织工学院膜分离研究所

本文研究了水-乙醇液体混合物在PVA/PS复合膜中的渗透性能,讨论了料液浓度、温度对透过性能的影响;并用电镜观察了复合膜的形态结构。结果表明此膜的性能与PVA均质膜变化规律相似。

关键词：聚乙烯醇复合膜混合物分离渗透