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木质素基环氧聚合物的构建及其光热转化应用

林业工程学报 2025年

作者：何娟章亚琼黄曹兴黄晨蒋峰汪钟凯安徽农业大学材料与化学学院南京林业大学化学工程学院中国林业科学研究院林产化学工业研究所

为进一步扩展木质素在高分子材料中的应用,本研究将木质素引入植物油基环氧高分子中,制备具有热响应性的生物基环氧复合材料。首先,利用十一烯酰氯和油酸酰氯对木质素羟基官能团进行梯度修饰,采用核磁共振确定了酯化木质素的化学结构,... 详细信息

为进一步扩展木质素在高分子材料中的应用,本研究将木质素引入植物油基环氧高分子中,制备具有热响应性的生物基环氧复合材料。首先,利用十一烯酰氯和油酸酰氯对木质素羟基官能团进行梯度修饰,采用核磁共振确定了酯化木质素的化学结构,通过凝胶色谱确定了酯化木质素的分子量。研究发现:十一烯酰氯和油酰氯以酯键形式修饰在木质素的羟基位置,其中油酰氯的酯化接枝率较高为38.1%,酯化木质素上仍然保留少量羟基和羧基活性官能团。将酯化木质素和植物油环氧聚合物进行溶液共混制备热固性环氧树脂,通过相容性观察分析,发现油酰氯修饰的木质素更适于构建均相的环氧复合材料。通过差示扫描热量仪确定油酰氯修饰型木质素/植物油基环氧树脂的固化温度及时间,采用热重分析仪和动态力学分析仪等对该类复合材料的力学和热力学性能进行了测定与分析。结果表明:酯化木质素中残余的活性官能团可以参与环氧聚合物的固化行为,增强了环氧树脂的力学和热力学性能。通过近红外激光及红外热成像仪对该复合材料的热响应性进行了表征与分析发现,木质素/植物油基环氧聚合物具有良好的热响应性,可在20 s内迅速从环境温度上升至140℃,且在100 s内表现出良好的持续性光热转换效率。

关键词：植物油木质素化学修饰热固性高分子光热响应材料

羟基官能化K掺杂g-C3N4光催化海水合成过氧化氢

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化学与生物工程 2025年第01期 29-34页

作者：骆盼盼游锦芳马诗棋石芹瑕杨树李心忠福州大学环境与安全工程学院闽江学院材料与化学工程学院

从双氰胺出发，以氯化铵、草酸铵为气体模板剂、KCl为热熔盐，经离子热缩聚反应合成了2种羟基官能化K掺杂g-C3N4（ACCN和AOCN）,用于光催化海水合成过氧化氢（H2O2）,考察了ACCN和AOCN的循环使用性能，并通过加入捕获剂探究了H2O2的合... 详细信息

从双氰胺出发，以氯化铵、草酸铵为气体模板剂、KCl为热熔盐，经离子热缩聚反应合成了2种羟基官能化K掺杂g-C3N4（ACCN和AOCN）,用于光催化海水合成过氧化氢（H2O2）,考察了ACCN和AOCN的循环使用性能，并通过加入捕获剂探究了H2O2的合成机理。结果表明，在室温、常压、中性条件下，以空气为分子氧源、乙醇为牺牲剂、模拟太阳光为光源，实现了ACCN、AOCN光催化海水合成H2O2,6 h时H2O2最高生成速率为1 622μmol·g-1·h-1;ACCN、AOCN经离心分离后循环使用5次，催化活性基本保持不变。

关键词：过氧化氢海水可见光分子氧还原 g-C3N4

亲水性石墨烯@TiO2@石蜡光热相变微胶囊的制备及性能

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中国粉体技术 2025年第1期31卷 35-45页

作者：程辉赵梦雪毋伟北京化工大学化学工程学院北京100029

【目的】解决光热相变材料(phase change materials,PCms)在实际光热储存领域中存在易泄漏、导热以及光热转换效率低的问题。【方法】采用微胶囊法,氧化石墨液相剥离可膨石墨制备亲水性石墨烯;亲水性石墨烯与无机材料TiO2复合作为壳层,... 详细信息

【目的】解决光热相变材料(phase change materials,PCms)在实际光热储存领域中存在易泄漏、导热以及光热转换效率低的问题。【方法】采用微胶囊法,氧化石墨液相剥离可膨石墨制备亲水性石墨烯;亲水性石墨烯与无机材料TiO2复合作为壳层,以石蜡为核,制备复合相变微胶囊,系统研究微胶囊性能。【结果】亲水性石墨烯添加量(质量分数)为1%时,制备的微胶囊为形状规则的球形结构,泄漏率为6.90%,热导率为0.459 W(/m·K),熔融焓为84.58 J/g,结晶焓为91.26 J/g,微胶囊化效率为63.33%;在模拟光照10 min后,微胶囊的温度最高达到64.8℃,相比纯石蜡提升31.4℃。【结论】亲水性石墨烯的加入对复合PCms的光热转换效率有显著提升,具有良好的光热转换及储存性能。

关键词：太阳能相变材料微胶囊石墨烯石蜡

基于羧甲基纤维素包裹铜纳米颗粒复合材料电化学传感器检测牛奶中诺氟沙星

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食品科学 2025年第1期46卷 184-191页

作者：李胜男胡民康秦伯扬杨文冯俊杜海军贵州民族大学化学工程学院贵州贵阳550025 贵州省农业科学院茶叶研究所贵州贵阳550006 伊犁师范大学化学化工学院新疆伊宁835000

以羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CmC)包覆的铜纳米颗粒(copper nanoparticles,Cu NPs)和碳黑(carbon black,CB)为原料,制备CmC@Cu/CB复合材料,构建检测诺氟沙星(norfloxacin,NFX)的高灵敏度电化学传感器。基于扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和X射线衍射等手段对CmC@Cu/CB结构和形貌进行表征,在玻碳电极(glassy carbon electrode,GCE)表面滴铸复合材料悬浮液,制备CmC@Cu/CB/GCE传感器。结果表明:CmC@Cu/CB/GCE呈均匀分散球状,传感器对NFX具有良好的电流响应,线性范围为0.4~100.0μmol/L,检出限为0.24μmol/L(R_(SN)=3),此外,该修饰电极对实际样品中NFX的测定具有良好的灵敏度和稳定性,对牛奶提取物中NFX的加标回收率为98.8%~112.5%。同时,由于实验过程中原材料价格低廉,传感器的制备成本极低,在实际检测中具有良好的应用前景。

关键词：电化学传感器诺氟沙星铜纳米颗粒羧甲基纤维素

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采用计算机算法实现复杂体系的反应网络(英文)

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计算机与应用化学 2013年第1期30卷 1-7页

作者：金放 Froment Gilbert F. 德克萨斯a&m大学化学工程系

基于单因素微动力学理论,开发计算机算法生成了甲醇合成汽油和柴油工艺的复杂反应网络。算法采用布尔矩阵和特征向量表示烃类分子和碳正离子,并对反应网络中涉及到的所有链烃和环烃结构采用标准编码确保每一个烃类的数字代表形式不重复... 详细信息

基于单因素微动力学理论,开发计算机算法生成了甲醇合成汽油和柴油工艺的复杂反应网络。算法采用布尔矩阵和特征向量表示烃类分子和碳正离子,并对反应网络中涉及到的所有链烃和环烃结构采用标准编码确保每一个烃类的数字代表形式不重复。进一步通过布尔矩阵的逻辑运算实现反应网络中所有的单元反应,而所有涉及在反应网络中的烃类物种都采用特征向量的形式储存,在算法中烃类的布尔矩阵形式和特征向量形式的相互转换有效的实现了反应网络的储存和拓展。由于甲醇合成汽油和柴油工艺反应网络涉及到上百万不同的烃类物种,为了在计算机中高效的实现反应网络,智能存储算法模块是整个算法中不可缺少的部分。

关键词：单因素微动力学反应动力学反应网络算法

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具有梯度结构的微孔热塑性聚氨酯及其性能

化工学报 2025年

作者：陈弋翀贾星雨钟文宇施俞晖彭瑶孙嘉阳胡冬冬赵玲华东理工大学化学工程联合国家重点实验室华东理工大学上海电子化学品创新研究院

具有梯度结构的发泡材料因创新结构设计和潜在多功能性受广泛研究。本工作以热塑性聚氨酯（TPU）为研究对象，通过一次升温发泡与二次卸压发泡制备了具有梯度泡孔结构的高倍率TPU发泡材料，并且探究了发泡条件影响机制。微观形貌表征显... 详细信息

具有梯度结构的发泡材料因创新结构设计和潜在多功能性受广泛研究。本工作以热塑性聚氨酯（TPU）为研究对象，通过一次升温发泡与二次卸压发泡制备了具有梯度泡孔结构的高倍率TPU发泡材料，并且探究了发泡条件影响机制。微观形貌表征显示，当发泡时间较短时，因基体中存在的温度梯度，可制得两侧孔径大、中间孔径小的梯度发泡材料，时间延长则因温差降低制备出均匀发泡材料。力学性能测试结果表明，相较于均匀发泡材料，梯度发泡材料能量损失系数略高，但两者的相对差值随着发泡倍率的增高而降低，且具有更高的回弹率和更低的硬度，展现出高发泡倍率下优异的缓冲性能和回弹性。这为优化TPU发泡材料制备工艺提供了理论基础和实践指导，对TPU实现高性能、轻量化发展具有重要作用。

关键词：升温发泡泡孔结构热塑性聚氨酯弹性体(TPU) 超临界流体力学性能聚合物加工泡沫

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煤基石墨负极材料的制备及其电化学性能研究

现代化工 2025年第01期 123-130页

作者：郭日凯霍雨乔文明余子舰张寅旭华东理工大学化学工程联合国家重点实验室合盛硅业(鄯善)有限公司

以无烟煤为前驱体，研究了煤化程度、灰分、石墨化温度等对无烟煤石墨化的影响机制以及煤基石墨微观结构与电化学性能之间的“构效”关系。结果表明，煤化程度高的无烟煤有利于煤基石墨的微晶生长，在相同温度下能够达到更高的石墨化程... 详细信息

以无烟煤为前驱体，研究了煤化程度、灰分、石墨化温度等对无烟煤石墨化的影响机制以及煤基石墨微观结构与电化学性能之间的“构效”关系。结果表明，煤化程度高的无烟煤有利于煤基石墨的微晶生长，在相同温度下能够达到更高的石墨化程度。太西煤在2 400℃石墨化后，石墨化度为80.3%,而晋城煤石墨化度仅为74.5%。无烟煤中的灰分有催化石墨化作用，未脱灰样品在低温下石墨化程度较高，具有较高的首次充放电容量；同时灰分的存在会影响煤基石墨的片层结构，使石墨片层存在褶皱，导致煤基石墨的循环稳定性和倍率性能下降。煤基石墨的石墨化度随温度升高而增加，石墨片层结构逐渐发展，电化学性能得到明显提升。脱灰太西煤经2 800℃石墨化处理后所得煤基石墨在0.2 C的首次放电容量达370.8 mAh/g。

关键词：煤基石墨无烟煤石墨化锂离子电池电化学性能

FCC油浆基高软化点沥青包覆天然石墨负极材料的电化学性能

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华东理工大学学报(自然科学版) 2025年

作者：黄世伟朱帅波王际童乔文明张寅旭华东理工大学化学工程联合国家重点实验室合盛硅业(鄯善)有限公司

天然石墨来源广泛、成本低廉，并且具有相对较高的比容量以及稳定的嵌/脱锂电位，是目前商业化锂离子电池负极的主要材料。但其存在与有机电解液相容性差，溶剂共嵌入导致石墨层剥离，引起库伦效率和循环性能不理想等问题。本文以催化... 详细信息

天然石墨来源广泛、成本低廉，并且具有相对较高的比容量以及稳定的嵌/脱锂电位，是目前商业化锂离子电池负极的主要材料。但其存在与有机电解液相容性差，溶剂共嵌入导致石墨层剥离，引起库伦效率和循环性能不理想等问题。本文以催化裂化油浆为原料，通过空气吹扫-氮气氛围热缩聚的方法制备高软化点沥青，并将其作为包覆剂，通过液相包覆的方法改性天然石墨材料。结果表明，10%沥青包覆比例可以在天然石墨表面形成完整的包覆层，降低比表面积，从而改善天然石墨材料的循环性能和倍率性能，所得的包覆石墨材料在0.5 C下循环200次容量保持率由69.01%提高到88.53%，展现出较佳的电化学性能。

关键词：催化裂化油浆高软化点沥青包覆天然石墨负极材料

配位聚合物{[K(H2O)]3 [Fe(C2O4)3]}n结晶过程的原位微量热、结构及吸附性质

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化工技术与开发 2025年

作者：王豆豆辛月坤林泽安秦东李扬解凤霞西安工程大学环境与化学工程学院

本文采用原位微量热法，对配位聚合物三草酸合铁酸三水合钾{[K(H2O)]3[Fe(C2O4)3]}n单晶的构筑过程进行了研究，首次呈现了{[K(H2O)]3[Fe(C2O4)3]}n单晶结晶过程的能量变化的特征热谱曲线，并给出了该单晶的结构。{[K(H2O)]3[Fe(C2O4)3... 详细信息

本文采用原位微量热法，对配位聚合物三草酸合铁酸三水合钾{[K(H2O)]3[Fe(C2O4)3]}n单晶的构筑过程进行了研究，首次呈现了{[K(H2O)]3[Fe(C2O4)3]}n单晶结晶过程的能量变化的特征热谱曲线，并给出了该单晶的结构。{[K(H2O)]3[Fe(C2O4)3]}n结晶过程的热谱曲线由2个典型的吸热曲线组成，分别对应晶体的成核过程和生长过程。成核与生长之间存在潜伏期。成核过程的热动力学参数为：活化能103.23kJ·mol-1，机理函数积分式G（α）=[1-（1-α）1/2]1/2；生长过程的热动力学参数为：活化能143.70 kJ·mol-1，机理函数G（α）=[1-（1-α）1/3]1/2。对量热过程的结晶产物进行了X射线单晶衍射分析，分析结果表明该晶体属于单斜晶系。草酸根中的氧原子与金属离子形成了配位键，配位数为6，其空间构型为畸变的八面体。该配位聚合物的水分子不是游离水，3个水分子分别与3个钾离子配位，同时Fe3+和K+之间通过配体草酸根的氧原子桥连构成了三维网状结构。单晶解析证实该配位聚合物具有空穴结构，且该空穴对酸性铬深绿G有较好的吸附降解作用。

关键词：原位微量热结晶过程晶体结构吸附