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热解Ni/Co-ZIF-8制备碳纳米管桥连多孔碳及其在超级电容器中的应用

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化工学报 2022年第7期73卷 3287-3297页

作者：刘学安汤丽怡覃健唐大江童张法曲慧颖广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西南宁530004

金属-有机骨架(MOFs)衍生碳材料具有丰富的孔道结构和超高的比表面积,在超级电容器等储能领域展现出巨大潜力。以环保型ZnO纳米球为模板,通过水热法制备核壳结构ZnO@Ni/Co-ZIF-8前体。将其在四种温度(700、800、900、950℃)下热解,获得... 详细信息

金属-有机骨架(MOFs)衍生碳材料具有丰富的孔道结构和超高的比表面积,在超级电容器等储能领域展现出巨大潜力。以环保型ZnO纳米球为模板,通过水热法制备核壳结构ZnO@Ni/Co-ZIF-8前体。将其在四种温度(700、800、900、950℃)下热解,获得不同形貌的Ni、Co及N掺杂的MOFs衍生碳材料Ni/Co-CN,并探究了煅烧温度对其储能性能的影响。结果表明,随着煅烧温度升高,Ni/Co-CN逐渐由多孔碳变为碳纳米管桥连多孔碳结构。当热解温度为900℃时,Ni/Co-CN-900的比电容最大。在1 mol/L的KOH电解液中对其进行循环伏安测试,曲线对称性良好,表明其具有优异的电化学可逆性。通过计算该过程电荷存储的电容贡献和扩散贡献占比可知,Ni/Co-CN的储能主要来自多孔碳的双电层吸附,少量来自N掺杂导致的法拉第反应。在0.5 A/g的电流密度下,Ni/Co-CN-900的比电容高达273.5 F/g。在10.0 A/g的电流密度下进行5000次恒流充放电后,其比电容保持率高达93.8%,展现出良好的电化学性能。

关键词：金属-有机骨架超级电容器多孔碳碳纳米管核-壳结构

桉木屑-含油污泥基磁性活性炭吸附盐酸环丙沙星的性能

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精细化工 2024年

作者：陆星羽邓晓烨李英杰申航宇陈丛瑾童张法广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室

以富含铁元素的含油污泥(OS)和来源丰富的桉木屑(ES)为原料、K2CO3为活化剂，经一步法制备了桉木屑-含油污泥基磁性活性炭(MAC)。采用SEM、N2吸附-脱附、FTIR、XPS、XRD和振动样品磁强计对MAC进了行表征。通过批量吸附实验，考察了MAC... 详细信息

以富含铁元素的含油污泥(OS)和来源丰富的桉木屑(ES)为原料、K2CO3为活化剂，经一步法制备了桉木屑-含油污泥基磁性活性炭(MAC)。采用SEM、N2吸附-脱附、FTIR、XPS、XRD和振动样品磁强计对MAC进了行表征。通过批量吸附实验，考察了MAC吸附去除盐酸环丙沙星(CIP)的影响因素，评价了在不同pH、共存离子和腐植酸的环境中，MAC吸附去除CIP的性能，并探究了其吸附过程和吸附机理。结果表明，焙烧温度850 ℃、m(OS)∶m(ES)＝1∶1制备的MAC850比表面积为782.432 m2/g；当初始CIP质量浓度为150 mg/L、pH=5、MAC850用量0.6 g/L时，MAC850对CIP的吸附在420 min达到吸附平衡，平衡吸附量为232.56 mg/g；MAC850具有良好的抗离子和腐植酸干扰能力，溶液pH在4～8时，MAC850对CIP的去除率均在85%以上；MAC850六次循环吸附再生后，CIP的去除率为89.38%。CIP在MAC850上的吸附动力学过程与拟二级动力学模型相符，吸附等温线模型符合Langmuir模型，最大吸附量达到302.11 mg/g，是单层表面化学吸附，吸附过程是自发进行的吸热过程，是由静电相互作用、氢键作用和π-π堆积相互作用的共同作用结果。

关键词：含油污泥盐酸环丙沙星桉木屑磁性活性炭吸附机理

基于酰腙键的去氢枞酸基聚乙二醇的合成及胶束的药物缓释性能

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高分子材料科学与工程 2022年第6期38卷 145-152页

作者：陈柯颖莫相全于文华邝李涵李光华朱园勤广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西南宁530004

去氢枞酸(DHA)依次与SOCl_(2)、水合肼反应合成了去氢枞酸酰肼(DHA-CONHNH_(2));用mPEG-OH和HO-PEG-OH分别与对醛基苯甲酸反应制备了含有端醛基的聚乙二醇;后者分别与DHA-CONHNH_(2)进行缩合反应,合成了2种基于酰腙键的去氢枞酸基聚乙二... 详细信息

去氢枞酸(DHA)依次与SOCl_(2)、水合肼反应合成了去氢枞酸酰肼(DHA-CONHNH_(2));用mPEG-OH和HO-PEG-OH分别与对醛基苯甲酸反应制备了含有端醛基的聚乙二醇;后者分别与DHA-CONHNH_(2)进行缩合反应,合成了2种基于酰腙键的去氢枞酸基聚乙二醇(mPEG_(1900)-hyd-DHA和PEG_(2000)-(-hyd-DHA)_(2)),并用透析法制备了它们的胶束和载DOX(阿霉素)的胶束。使用红外光谱、核磁共振、动态光散射、透射电镜、紫外-可见分光光度计等对聚合物结构、胶束大小和形貌、临界胶束浓度(CMC)、DOX的释放性能等进行了表征和测试。结果表明,mPEG_(1900)-hyd-DHA和PEG_(2000)-(-hyd-DHA)_(2)的胶束都呈球形,平均粒径分别为46 nm和78 nm;CMC值分别为5.5 mg/L和3.4 mg/L。mPEG_(1900)-hyd-DHA胶束对DOX的包封率和载药量大于PEG_(2000)-(-hyd-DHA)_(2)胶束;PEG_(2000)-(-hyd-DHA)_(2)载药胶束在pH=5.0和pH=7.4时,经48 h的DOX的累积释放率分别为49.5%和20.3%。该聚合物对抗癌药物有缓释作用,具有潜在的应用前景。

关键词：去氢枞酸聚乙二醇酰腙键聚合物胶束药物缓释

纳米碳酸钙掺杂纤维素基水凝胶制备及其对铜离子吸附性能研究

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无机盐工业 2024年

作者：白星星李韩飞汤勇张俊朱广凯李立硕童张法广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西大学化学化工学院

天然纤维素基水凝胶具有较强的吸附性能，是一种去除重金属离子的优良吸附剂，但凝胶强度较弱。本研究通过自由基聚合反应，将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)接枝在羧甲基纤维素钠(CMC)上，并进一步将自制的纳米碳酸钙(NCC)掺杂到纤维素水凝... 详细信息

天然纤维素基水凝胶具有较强的吸附性能，是一种去除重金属离子的优良吸附剂，但凝胶强度较弱。本研究通过自由基聚合反应，将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)接枝在羧甲基纤维素钠(CMC)上，并进一步将自制的纳米碳酸钙(NCC)掺杂到纤维素水凝胶中，成功制备了NCC/羧甲基纤维素钠复合水凝胶，其抗压性能测试表明在最大应变为80%时最大应力为51.65kPa，20次循环后仍可达39.64 kPa，采用SEM、FT-IR、XRD、和BET等对水凝胶形貌和结构进行表征分析，结果表明复合水凝胶有丰富的表面多孔结构，比表面积为7.775 m2/g，属介孔材料。考察了pH、溶液初始浓度和温度等因素对铜离子吸附量的影响，结果表明：当溶液pH=5.5、温度30℃、初始浓度为150 mg/L时对铜离子最大吸附量达到178 mg/g，吸附容量较CMC水凝胶提高了30 mg/g，吸附过程符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型。经过连续5次的吸附-脱附后，复合水凝胶仍具有良好的再生性能。

关键词：水凝胶羧甲基纤维素钠纳米碳酸钙吸附机制铜离子

类芬顿催化膜的制备及其处理有机废水的研究进展

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石油炼制与化工 2024年第2期55卷 91-100页

作者：黄春燕燕思吟赖芳葛圆圆广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室南宁530004

类芬顿催化膜在处理废水中污染物方面具有明显的优势,广泛应用于去除染料、油污、新型污染物等领域。阐述了常见的类芬顿催化膜类型(包括过渡金属基、炭基、复合型和其他新型催化膜等)及制备方法,并分析了类芬顿催化膜体系在处理水中有... 详细信息

类芬顿催化膜在处理废水中污染物方面具有明显的优势,广泛应用于去除染料、油污、新型污染物等领域。阐述了常见的类芬顿催化膜类型(包括过渡金属基、炭基、复合型和其他新型催化膜等)及制备方法,并分析了类芬顿催化膜体系在处理水中有机污染物的膜过滤和氧化降解机理,综述了类芬顿催化膜在典型有机废水中的应用现状,提出了类芬顿催化膜水处理技术面临的挑战,有助于促进类芬顿催化膜在实际废水处理中的发展和应用。

关键词：类芬顿氧化膜分离膜催化有机废水

固载离子液体[HSO_(3)-BMIM][HSO_(4)]/SiO_(2)的制备及其催化乙酸乙醇酯化反应的研究

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化工学报 2022年第9期73卷 3880-3894页

作者：何瑞宁邹昀石萌李洋徐晶童张法广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西南宁530004

为使离子液体(ILs)在保持催化活性的前提下更易分离回收,减轻ILs的腐蚀,制备了固载ILs,并用于催化酯化反应合成乙酸乙酯(EtAc)。通过红外光谱、热失重、N_(2)吸附-脱附、扫描电镜等对固载ILs进行表征分析,发现溶胶-凝胶(Sol-Gel)法比浸... 详细信息

为使离子液体(ILs)在保持催化活性的前提下更易分离回收,减轻ILs的腐蚀,制备了固载ILs,并用于催化酯化反应合成乙酸乙酯(EtAc)。通过红外光谱、热失重、N_(2)吸附-脱附、扫描电镜等对固载ILs进行表征分析,发现溶胶-凝胶(Sol-Gel)法比浸渍法能更有效地固载ILs于二氧化硅(SiO_(2))载体上,在催化乙酸乙醇酯化合成EtAc时催化效果较好。反应条件为酸醇比R_(A∶E)^(0)=1,反应温度T在323.15~338.15 K范围内,催化剂与乙酸质量比x_(cat∶HAc)在5%~15%范围内时,Sol-Gel法制备的[HSO_(3)-BMIM][HSO_(4)]/SiO_(2)初始反应速率较快,反应30 min时乙酸转化率(X_(HAc))超过50%,达到平衡转化率(68%)的约70%。使用LHHW模型拟合[HSO_(3)-BMIM][HSO_(4)]/SiO_(2)催化酯化反应的速率,结果表明该模型预测准确。重复性考察发现,[HSO_(3)-BMIM][HSO_(4)]/SiO_(2)在前三次使用时的X_(HAc)(t=4 h)超过60%,经六次使用后有所下降。使用Sol-Gel法制备的固载ILs的催化活性和稳定性优于浸渍法,表明Sol-Gel法更适合用于制备固载ILs。

关键词：离子液体催化剂乙酸乙酯酯化反应固载固体酸

BC@CdS复合材料的原位生长制备及光催化性能

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精细化工 2024年

作者：谭岑黄相如陈明英苏亚斌陆星羽陈丛瑾广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室

以生物质气化炭渣为原料，采用原位水热生长策略制备了一系列生物炭(BC)负载CdS复合材料(BC@CdS)，通过XRD、SEM、BET、XPS、UV-Vis DRS、PL、EIS对其进行了表征。以左氧氟沙星(LVF)为目标污染物，探讨了m(BC)∶m(CdS)对BC@CdS光催化性... 详细信息

以生物质气化炭渣为原料，采用原位水热生长策略制备了一系列生物炭(BC)负载CdS复合材料(BC@CdS)，通过XRD、SEM、BET、XPS、UV-Vis DRS、PL、EIS对其进行了表征。以左氧氟沙星(LVF)为目标污染物，探讨了m(BC)∶m(CdS)对BC@CdS光催化性能的影响，对影响BC@CdS光催化降解LVF的因素进行了考察，测试了其循环稳定性和对不同污染物的适用性，推测了BC@CdS光催化降解LVF的机理。结果表明，CdS纳米颗粒均匀生长在BC表面上，有效防止了自身的团聚；以m(BC)∶m(CdS)＝1∶2制备的BC@CdS-2具有最优光催化性能，在90 min可见光照射下，20 mg BC@CdS-2对50 mL质量浓度为20 mg/L LVF进行降解，LVF降解率为90.87%，循环使用5次，LVF降解率仍可达85.45%；BC@CdS-2对质量浓度为20 mg/L的不同污染物(环丙沙星、氧氟沙星、土霉素、盐酸四环素、罗明丹B)降解率在83.57%～93.65%之间；对体系环境的pH和共存离子有抗干扰能力。BC@CdS光催化体系中的主要活性基团是空穴(h+)和超氧自由基(·O– 2)。

关键词：生物炭 BC@CdS 复合材料光催化降解左氧氟沙星功能材料

均匀沉淀法制备AlO负载的铜基催化剂及其催化合成吗啉的研究

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现代化工 2024年

作者：任超邹昀周延何瑞宁童张法广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西大学化学化工学院

以尿素为沉淀剂，通过均匀沉淀法制备了Al2O3负载了铜基催化剂。利用XRD、SEM和H2-TPR等手段对催化剂进行表征，并考察活性组分铜镍摩尔比、载体质量分数和尿素摩尔分数对其催化合成吗啉的影响。结果表明，铜镍摩尔比为3:1、载体质量占... 详细信息

以尿素为沉淀剂，通过均匀沉淀法制备了Al2O3负载了铜基催化剂。利用XRD、SEM和H2-TPR等手段对催化剂进行表征，并考察活性组分铜镍摩尔比、载体质量分数和尿素摩尔分数对其催化合成吗啉的影响。结果表明，铜镍摩尔比为3:1、载体质量占催化剂质量的40%、尿素物质的量占金属硝酸盐物质的量的5.25倍时，所制备催化剂具有最高的催化性能。相比于商品催化剂，均匀沉淀法催化剂具有更低的还原温度、更小的平均粒径、疏松的表面结构和优良的稳定性。

关键词：尿素均匀沉淀催化剂吗啉稳定性

珊瑚状镧铁金属氧化物复合材料的制备及其气敏性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：马靖威孙丽霞叶鑫玲陈建瑶廖丹葵孙建华广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西大学化学化工学院

以硝酸镧、硝酸铁为原料，尿素为沉淀剂，十六烷基三甲基溴化铵为分散剂，采用微波-超声辅助法和煅烧工艺，制备珊瑚状镧铁金属氧化物复合材料用于三乙胺检测，考察不同镧铁摩尔比对材料结构和气敏性能的影响。结果表明：当原料中镧铁... 详细信息

以硝酸镧、硝酸铁为原料，尿素为沉淀剂，十六烷基三甲基溴化铵为分散剂，采用微波-超声辅助法和煅烧工艺，制备珊瑚状镧铁金属氧化物复合材料用于三乙胺检测，考察不同镧铁摩尔比对材料结构和气敏性能的影响。结果表明：当原料中镧铁摩尔比为2∶1时，获得的珊瑚状镧铁金属氧化物复合材料LFO1在工作温度为250℃时对10010-6g/mL三乙胺气体的灵敏度响应值达到505，检测限为2.810-6g/mL，并具有良好的选择性、稳定性以及快速响应特性。这种优异的气敏性能归因于珊瑚状结构所具有的大比表面积为LFO1提供了大量活性位点，从而增强其对三乙胺气体的吸附和扩散能力。

关键词：微波-超声辅助法镧铁金属氧化物三乙胺气敏性能气敏机理