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糠醛渣增强粗甘油基聚氨酯泡沫性能的研究

林产化学与工业 2024年第1期44卷 65-73页

作者：付凯阎振丽李梦雨陈玮张琳达常春郑州大学化工学院河南郑州450001 车用生物燃料技术国家重点实验室河南南阳473000 河南省生物基化学品绿色制造重点实验室河南濮阳457000 河南省杰出外籍科学家工作室河南郑州450001

采用一锅法将生物柴油副产物粗甘油(CG)转化为生物基多元醇(CG-polyol),并以糠醛渣(FR)为增强填料,共混发泡制备出一种FR增强生物基聚氨酯(PU/FR)泡沫复合材料。通过对PU/FR泡沫的结构形貌、热稳定性、发泡时间、密度和压缩强度进行表征... 详细信息

采用一锅法将生物柴油副产物粗甘油(CG)转化为生物基多元醇(CG-polyol),并以糠醛渣(FR)为增强填料,共混发泡制备出一种FR增强生物基聚氨酯(PU/FR)泡沫复合材料。通过对PU/FR泡沫的结构形貌、热稳定性、发泡时间、密度和压缩强度进行表征,探究了糠醛渣粒径(0.25 mm、 0.09 mm样品分别标记为FR60和FR180)和添加量对PU/FR泡沫性能的影响。结果表明:通过热转化法合成的CG-polyol酸值为1.9 mg/g、羟值为406 mg/g、黏度为1 092 mPa·s,该多元醇适合用于制备PU泡沫。FR的加入延长了发泡时间,最大上升时间和不粘时间分别由未添加时的29和31 s提高到37和39 s,泡孔结构更加完整,泡孔尺寸减少,破碎现象明显减少。FR添加量≤5%时,可有效提高泡沫的密度和压缩强度;当添加量相同时,FR180填料对泡沫的性能提升更显著;当FR180添加量为5%时制备的PU/FR180-5泡沫复合材料的压缩强度达到最大为0.153 3 MPa,相比未添加FR的泡沫提高了28.1%,此时密度为0.051 0 g/cm~3,导热系数为0.032 8 W/(m·K),复合材料的综合性能较好。同时FR的添加可适当提高PU泡沫材料的热稳定性,相比未添加FR的泡沫的最大热解速率温度(T_(max))453℃,PU/FR180-5泡沫的T_(max)达到463℃。

关键词：糠醛渣粗甘油高值化聚氨酯泡沫

Rh/N-SBC纳米催化剂的制备及其催化氨硼烷水解产氢性能研究

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稀有金属 2024年第7期48卷 944-954页

作者：李贵李蓉刘勇许立信叶明富万超安徽工业大学化学与化工学院安徽马鞍山243000 浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027 南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室天津300071 安庆师范大学安徽省光电磁性功能材料重点实验室功能配合物安徽省重点实验室安徽安庆246011 九江学院江西省生态化工工程研究中心江西九江332005

氨硼烷(AB,NH_(3)BH_(3))作为储氢材料应用的关键是寻找催化性能优异的催化剂,从而进一步提高AB水解产氢的动力学和热力学性质。以氮掺杂蔗糖基碳材料(N-SBC)作为载体,负载活性组分Rh,低温还原制取Rh/N-SBC催化剂用于催化AB水解产氢。通... 详细信息

氨硼烷(AB,NH_(3)BH_(3))作为储氢材料应用的关键是寻找催化性能优异的催化剂,从而进一步提高AB水解产氢的动力学和热力学性质。以氮掺杂蔗糖基碳材料(N-SBC)作为载体,负载活性组分Rh,低温还原制取Rh/N-SBC催化剂用于催化AB水解产氢。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)等一系列表征手段对催化剂进行表征,并探究其对催化AB水解产氢的性能的影响。结果表明,N-SBC的微观形貌呈现出片状结构,金属Rh被成功负载到N-SBC上。此外,金属Rh的负载量为0.4%时,催化剂催化活性最大。经过计算得出Rh/N-SBC催化AB水解产氢反应的转化频率(TOF)值最高可达4213.7 min^(-1),活化能为55.7 k J·mol^(-1)。循环5次后,催化活性依然保持良好,表明其拥有良好的稳定性。这种优异的催化性能可归因于碳材料中掺入N元素有效改变了载体的电子结构,显著改善催化剂催化AB的水解产氢性能。

关键词：铑催化剂氨硼烷(AB NH3BH3) 水解产氢氮掺杂碳材料

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煤矸石改性方法及其资源环境利用研究进展

化学学报 2024年第5期82卷 527-540页

作者：张华林赵梦飞江晓亮田少静滕泽栋李庭刚中国科学院过程工程研究所、中国科学院绿色过程与工程重点实验室、中国科学院绿色过程制造创新研究院、战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心、北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190 中国科学院赣江创新研究院、中国科学院稀土重点实验室、江西省稀土清洁生产重点实验室江西赣州341003 江西理工大学冶金工程学院江西赣州341099 生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这... 详细信息

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这些应用不仅有助于减轻煤矸石对环境的压力,而且可以通过回收和再利用,为环境保护和经济发展提供新的动力,实现煤矸石综合利用的可持续发展.本综述从煤矸石的环境问题出发,强调了通过改性技术提升其环保潜力的重要性并详细分析了改性煤矸石在废水处理、土壤修复、建筑材料制备等方面的应用,并探讨了面临的挑战和未来发展方向,为煤矸石资源化利用奠定了基础.

关键词：煤矸石改性方法环境应用资源化

4′-(2-吡啶基)三联吡啶的镧系(Ⅲ)配合物的晶体结构、荧光性质和磁性

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无机化学学报 2024年第8期40卷 1442-1451页

作者：王朝阳杨春宋瑶瑶韩娜刘晓蒙王庆伦河北工业大学化工学院天津市本质安全化工技术重点实验室天津300130 南开大学化学学院先进能源材料化学教育部重点实验室天津300071

以4'-(2-吡啶基)-2,2'∶6',2″-三联吡啶(2-pyterpy)为配体,通过溶剂热法合成了5个双核配合物[Ln(2-pyterpy)(NO_(3))_(2)(μ-OCH_(3))]_(2)(Ln-2-pyterpy,Ln=Pr、Sm、Eu、Dy、Er)。单晶X射线衍射分析表明,配合物Pr-2-pyterpy和Sm-2-pyterpy同构,属于单斜晶系,P2_(1)空间群,a=0.95643(19)nm,b=1.9654(4)nm,c=1.1935(2)nm,β=90.41(3)°。配合物Er-2-pyterpy属于单斜晶系,C2/c空间群,a=2.8388(6)nm,b=1.2048(2)nm,c=1.5206(3)nm,β=121.70(3)°。粉末X射线衍射研究表明,配合物Eu-2-pyterpy与Dy-2-pyterpy同构且与文献报道的配合物[Ln(2-pyterpy)(NO_(3))_(2)(μ-OCH_(3))]_(2)(Ln=Tb,Dy)结构相同,属于单斜晶系,P2_(1)/n空间群。镧系收缩效应在调整该系列配合物结构中起到了重要作用。固态配合物Ln-2-pyterpy(Ln=Pr、Sm、Eu、Dy)均发射Ln(Ⅲ)的特征荧光。在300 K,配合物Ln-2-pyterpy(Ln=Pr、Sm、Eu、Dy)的χ_(M)T实验值与2个孤立的Ln(Ⅲ)离子的理论值基本一致。根据2 K时χ_(M)T实验值推断,配合物Sm-2-pyterpy和Eu-2-pyterpy的顺磁离子间分别通过甲氧基桥传递弱的反铁磁和铁磁耦合作用。

关键词：镧系(Ⅲ)配合物三联吡啶荧光性质磁性

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碱性水电解制氢中铁杂质的影响研究

化工学报 2024年

作者：钟晓航许卫张文许莉王宇新化学工程联合国家重点实验室天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室天津大学化工学院天津市大陆制氢设备有限公司

碱性水电解是利用可再生能源制氢的重要技术。由于碱性水电解槽能够使用相对廉价的结构材料和非贵金属电极催化剂，因此在制氢成本方面具有竞争优势。早前就有研究发现，工业碱性水电解槽的结构件或管路中的铁会部分溶解至电解液中，并... 详细信息

碱性水电解是利用可再生能源制氢的重要技术。由于碱性水电解槽能够使用相对廉价的结构材料和非贵金属电极催化剂，因此在制氢成本方面具有竞争优势。早前就有研究发现，工业碱性水电解槽的结构件或管路中的铁会部分溶解至电解液中，并沉积于电极和隔膜上，但铁杂质对水电解性能的具体影响却研究较少。近年来，随着氢能受到越来越多的关注，人们对碱性水电解制氢中铁杂质影响的研究也随之加强，并取得了较多的成果。本文旨在综述与此相关的研究，特别是铁杂质对碱性水电解过程中镍基析氧阳极和镍基析氢阴极的影响。

关键词：镍基电极铁杂质碱性电解水析氧反应析氢反应电解质制氢催化剂

AlN/Cu钎焊接头残余应力的数值模拟研究

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材料导报 2024年第16期38卷 185-193页

作者：闾川阳李科桥盛剑翔顾小龙石磊杨建国贺艳明浙江工业大学机械工程学院化工机械设计研究所杭州310014 浙江金顺智能设备有限公司浙江金华321000 浙江省钎料材料与技术重点实验室杭州310030 浙江亚通新材料股份有限公司杭州310030

氮化铝(AlN)陶瓷可用于高压大功率绝缘栅双极型功率管(IGBT)的封装,并以表面覆铜(Cu)的方式实现散热功能。但AlN和Cu存在巨大的物性差异,易在连接中残留较大的残余应力。针对AlN/Cu钎焊接头的残余应力进行有限元数值模拟研究,探究压力... 详细信息

氮化铝(AlN)陶瓷可用于高压大功率绝缘栅双极型功率管(IGBT)的封装,并以表面覆铜(Cu)的方式实现散热功能。但AlN和Cu存在巨大的物性差异,易在连接中残留较大的残余应力。针对AlN/Cu钎焊接头的残余应力进行有限元数值模拟研究,探究压力载荷、冷却速度以及钎料厚度对接头残余应力的影响规律。结果表明,在所研究的范围内,AlN/Cu钎焊接头中最大轴向应力均出现在AlN陶瓷棱边靠近钎料金属层处,最大剪切应力则出现在靠近外侧边的AlN陶瓷与钎料金属层界面处。压力载荷降低、冷却速度加快和钎料层厚度增加均会增大最大轴向应力和剪切应力,但应力分布较为一致。本研究可为大功率IGBT覆Cu AlN陶瓷基板的高可靠性封装提供理论指导。

关键词：绝缘栅双极型功率管(IGBT) AlN/Cu接头钎焊数值模拟残余应力

双氧水吸附净化工艺中失活树脂的失活机制及再生方法研究

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南京工业大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 20-27页

作者：豆振江杜玮辰韩林朱丹吴家秋刘清汤吉海崔咪芬乔旭南京工业大学化工学院江苏南京211800 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室江苏南京211800 浙江恒澜科技有限公司浙江杭州311200

为解决现有双氧水生产工艺中甲醇再生树脂不完全而导致树脂更换频率高的问题,通过借助高分辨液质联用、热重分析、傅里叶红外光谱、X线光电子能谱等表征手段分析了双氧水再生工艺中树脂吸附双氧水前后含有的有机杂质及无法完全再生脱附... 详细信息

为解决现有双氧水生产工艺中甲醇再生树脂不完全而导致树脂更换频率高的问题,通过借助高分辨液质联用、热重分析、傅里叶红外光谱、X线光电子能谱等表征手段分析了双氧水再生工艺中树脂吸附双氧水前后含有的有机杂质及无法完全再生脱附出来的杂质;选用了不同的再生剂对失活树脂进行再生,并通过傅里叶红外变换光谱对再生后树脂进行了表征分析,NaOH溶液处理后失活树脂中属于2甲基环己基醋酸酯的红外特征峰已经完全消失;然后配制了不同浓度的NaOH溶液对失活树脂的再生进行了条件优化,N 2吸脱附测试结果表明,当碱液浓度为0.25 mol/L时,失活树脂的比表面积恢复为575 m^(2)/g,高于甲醇再生后的失活树脂的412 m^(2)/g,其再生效果要优于甲醇再生。

关键词：双氧水失活树脂有机污染物 2甲基环己基醋酸酯再生研究

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微生物发酵合成灵菌红素的研究进展

微生物学杂志 2024年第3期44卷 1-11页

作者：章文明羊家辉姜岷信丰学南京工业大学生物与制药工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816

灵菌红素是一种天然的红色三吡咯色素,主要源自于微生物的次级代谢过程,其具有抗菌、抗肿瘤等功能,在医药、环境、染料等领域具有广阔的应用前景。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成灵菌红素是实现灵菌红素工业化生产... 详细信息

灵菌红素是一种天然的红色三吡咯色素,主要源自于微生物的次级代谢过程,其具有抗菌、抗肿瘤等功能,在医药、环境、染料等领域具有广阔的应用前景。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成灵菌红素是实现灵菌红素工业化生产的有效途径之一。目前,生产灵菌红素的微生物主要以粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)为主。本文系统介绍了灵菌红素的结构性质和应用潜力,重点阐述了粘质沙雷氏菌中灵菌红素的合成路径,总结了通过高产菌株选育与改造、发酵工艺优化和转录因子调控等策略提高灵菌红素合成的最新研究进展,分析了不同提取纯化工艺的效率,并对未来灵菌红素的高效合成进行了展望,以进一步提高灵菌红素的工业化生产效率。

关键词：灵菌红素粘质沙雷氏菌生物合成发酵工艺调控因子

FeO改性Si/SiO复合材料的制备及其电化学性能

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精细化工 2024年

作者：马子洋王帅曹虎吴沁宇马扬洲宋广生安徽工业大学材料科学与工程学院

以无水乙醇为砂磨剂，将微米Si与纳米非晶型SiO2(Nano-SiO2)通过砂磨法制备了微纳Si/SiO2复合材料(SNSO)，然后通过机械球磨方式引入纳米Fe2O3，制备了Fe2O3改性Si/SiO2复合材料(SNSO@Fe2O3)。采用XRD、XPS、SEM、TEM对SNSO@Fe2O3进行... 详细信息

以无水乙醇为砂磨剂，将微米Si与纳米非晶型SiO2(Nano-SiO2)通过砂磨法制备了微纳Si/SiO2复合材料(SNSO)，然后通过机械球磨方式引入纳米Fe2O3，制备了Fe2O3改性Si/SiO2复合材料(SNSO@Fe2O3)。采用XRD、XPS、SEM、TEM对SNSO@Fe2O3进行了表征，通过恒流充放电、循环伏安法、电化学阻抗测试了其电化学性能。结果表明，SNSO@Fe2O3呈规则的球形核壳结构，外壳为非晶层，Fe2O3质量分数8%的SNSO@Fe2O3(SNSO@8%Fe2O3)粒径约2 μm；SNSO@8%Fe2O3展现出优异的循环性能，首次充放电容量为2150 mA·h/g，首次库仑效率为81.95%；在电流密度110 mA/g下，经100 次循环后放电比容量仍稳定在986 mA·h/g以上，较SNSO提升了43.3%。SNSO@8%Fe2O3稳定的循环性能归因于球磨过程中FeSi相的生成及非晶SiOx和Fe2O3原位反应在Si表面形成了30 nm左右的非晶层外壳结构，有效缓解了Si的体积膨胀。

关键词：锂离子电池硅基复合材料材料改性核壳结构低成本功能材料