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W-VO2@聚多巴胺改性聚氨酯固-固相变材料及其调温织物

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精细化工 2024年第6期41卷 1270-1276页

作者：周建华李昕悦刘庚陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021 轻化工程国家级实验教学示范中心(陕西科技大学) 陕西西安710021

采用原位聚合法,以聚乙二醇(PEG)为相变软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,聚多巴胺包覆的钨掺杂二氧化钒(W-VO_(2)@PDA)为填料,制备了钨掺杂二氧化钒@聚多巴胺改性聚氨酯固-固相变材料(W-VO_(2)@PDA/PUPCM)。考察了PEG相对分子质量... 详细信息

采用原位聚合法,以聚乙二醇(PEG)为相变软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,聚多巴胺包覆的钨掺杂二氧化钒(W-VO_(2)@PDA)为填料,制备了钨掺杂二氧化钒@聚多巴胺改性聚氨酯固-固相变材料(W-VO_(2)@PDA/PUPCM)。考察了PEG相对分子质量(简称分子量)对W-VO_(2)@PDA/PUPCM乳液稳定性和整理织物调温性的影响。通过FTIR、TEM、POM、XRD、DSC和TG对材料的化学结构、结晶性能、相变性能和热稳定性进行了测试和表征。结果表明,PEG分子量对W-VO_(2)@PDA/PUPCM的储热性能和相变性能有很大的影响,当PEG分子量为8000时,W-VO_(2)@PDA/PUPCM具有良好的形状稳定性和热稳定性,熔融温度和熔融焓最高,分别为51.52℃和144.82 J/g,与未经整理织物相比,经W-VO_(2)@PDA/PUPCM整理后织物升温和降温最大温差分别为7.8和5.3℃。

关键词：固-固相变材料聚氨酯钨掺杂二氧化钒相变调温织物功能材料

单宁酸-纳米协同改性胶原纤维多孔材料的制备及其油水分离性能

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化工进展 2024年第8期43卷 4624-4629页

作者：石佳博张宇轩陈雪峰谭蕉君陕西科技大学轻工科学与工程学院轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021

以胶原纤维为代表的生物质基多孔材料因其具有可再生、储量丰富等特点且保留胶原纤维独特的多尺度孔隙结构以及具有优异的分离能力、可重复使用和可生物降解等优势,近年在含油废水处理等领域备受关注。针对胶原纤维多孔材料存在着油水... 详细信息

以胶原纤维为代表的生物质基多孔材料因其具有可再生、储量丰富等特点且保留胶原纤维独特的多尺度孔隙结构以及具有优异的分离能力、可重复使用和可生物降解等优势,近年在含油废水处理等领域备受关注。针对胶原纤维多孔材料存在着油水分离效率低等问题,本文利用单宁酸与金属离子(铝和锆)掺杂锂藻土纳米片的协同交联体系来改性胶原纤维,制备了一种具有油水分离性能的胶原纤维基多孔材料。结果表明:该协同交联体系可提高胶原纤维多孔材料的自支撑性、成型性和多孔性,同时未改变胶原的三股螺旋构象并可起到稳定胶原微结构的作用;协同交联改性后胶原纤维多孔材料的收缩温度提升至90℃以上,接触角提升至98°以上,油水分离效率提升至68%以上,表明其热稳定性、疏水性以及油水分离性能均得以改善。

关键词：生物质胶原纤维多孔材料协同交联油水分离纳米材料

芳纶树脂液浸渍协同冷压光制备高强度间位芳纶纸的研究

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中国造纸 2024年第4期43卷 120-129页

作者：杜晓云李金宝杨斌修慧娟梁晏搏张美云陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021

本研究提出了一种采用同质同源的芳纶树脂液浸渍协同冷压光制备间位芳纶纸的新工艺,芳纶树脂液中的强极性分子使间位芳纶纤维发生部分润胀和溶解。同时,形成的再生芳纶聚合物可以填充孔隙,且在压力作用下,纤维接触面积显著增加,产生更... 详细信息

本研究提出了一种采用同质同源的芳纶树脂液浸渍协同冷压光制备间位芳纶纸的新工艺,芳纶树脂液中的强极性分子使间位芳纶纤维发生部分润胀和溶解。同时,形成的再生芳纶聚合物可以填充孔隙,且在压力作用下,纤维接触面积显著增加,产生更多氢键结合,纸张结构致密性和物理性能得到进一步提升。结合响应面法,以干燥时间、干燥温度和冷压光压力为自变量,以拉伸强度和击穿强度为响应值,对工艺参数进行优化。结果表明,干燥时间2.1 min、干燥温度79.8℃、冷压光压力17.27 MPa的最优条件下制备的间位芳纶纸,其拉伸强度、杨氏模量和击穿强度分别为36.93 MPa、887.13 MPa和16.42 kV/mm,与热压工艺制得的间位芳纶纸相比,分别提高了119%、127%和4%。

关键词：芳纶树脂液浸渍冷压光间位芳纶纸致密结构

生物质褶皱微球的制备及其在超级电容器中的应用

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陕西科技大学学报 2024年第2期42卷 17-24页

作者：孟卿君郑文亮李志健王念东刘汉斌李金宝刘凡帆陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021

本文利用纤维素纳米晶体(CNC)和淀粉(Starch)间氢键作用,CNC和壳聚糖(Chitosan)自组装作用,通过喷雾干燥制备生物质褶皱微球并探究其在超级电容器中的应用.结果表明:当CNC和Starch、Chitosan质量浓度比分别为10∶7和5∶5时可以制备出中... 详细信息

本文利用纤维素纳米晶体(CNC)和淀粉(Starch)间氢键作用,CNC和壳聚糖(Chitosan)自组装作用,通过喷雾干燥制备生物质褶皱微球并探究其在超级电容器中的应用.结果表明:当CNC和Starch、Chitosan质量浓度比分别为10∶7和5∶5时可以制备出中空半球形褶皱颗粒和规则球形褶皱颗粒,其颗粒直径分别在5μm和3.5μm左右.在经过800℃碳化2 h后仍能保持原有形貌结构,没有发生结构的塌陷和破环.EDS分析表明,CNC-Starch碳化后只含有C、O元素,而CNC-Chitosan含有C、N、O元素,杂原子(N)掺杂可以提高活性物质的浸润性和导电性.在0.5 A/g电流密度下CNC-Starch和CNC-Chitosan分别具有89 F/g和126 F/g的比电容.得益于CNC-Chitosan规则的球形褶皱结构和自身N元素自掺杂,CNC-Chitosan具有更好的电化学性能.

关键词：结构和形貌褶皱微球超级电容器

微波响应型CMF@CoS_(2)/MoS_(2)催化剂的制备及其用于木质素蒸气的催化重整

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化学学报 2024年第6期82卷 596-603页

作者：付祎帅王文亮苗晖陈育彤崔洋怡王紫薇潘佳文肖国伟陕西科技大学轻工科学与工程学院(柔性电子学院)轻化工程国家级实验教学示范中心西安710021

本研究以Anderson型多金属氧酸盐(NH_(4))_(3)[CoMo6O_(24)H_(6)]·6H_(2)O为前驱体,采用一步水热法制备微波响应型CMF@CoS_(2)/MoS_(2)催化剂.当微波频率为2.45 GHz时,催化剂拥有良好的微波吸收性能(介电损耗正切角值0.23),证明了其拥... 详细信息

本研究以Anderson型多金属氧酸盐(NH_(4))_(3)[CoMo6O_(24)H_(6)]·6H_(2)O为前驱体,采用一步水热法制备微波响应型CMF@CoS_(2)/MoS_(2)催化剂.当微波频率为2.45 GHz时,催化剂拥有良好的微波吸收性能(介电损耗正切角值0.23),证明了其拥有优异的微波响应能力.木质素蒸气微波辅助催化解聚(MACD)实验表明,CMF@CoS_(2)/MoS_(2)显著提高了单酚产率(59.30%)和苯酚选择性(24.69%).多物理场耦合分析表明,CMF@CoS_(2)/MoS_(2)由于其优异的微波吸收性,能够通过“热点效应”增强局部反应温度,使木质素蒸气(570℃)吸附于高温CoS_(2)/MoS_(2)活性组分(910℃)表面进一步促进其催化重整.本工作开发的新型微波响应型CMF@CoS_(2)/MoS_(2)催化剂为从木质素炼制高价值酚类平台化合物提供了新的途径.

关键词：木质素微波单酚苯酚催化剂

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静电纺丝阻燃纳米纤维的研究进展

复合材料学报 2024年第6期41卷 2801-2814页

作者：鲍艳赵海航高璐张文博陕西科技大学轻工科学与工程学院(柔性电子学院) 西安710021 陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心西安710021

静电纺丝纳米纤维具有可调控的纤维直径和分布、相互连通的孔结构、高孔隙率、高比表面积、可控纤维堆积密度等优点,成为近年来研究的热点。阻燃性是高分子材料的重要特性,阻燃纤维相较普通纤维具有使用安全性高的特点,研发具有阻燃特... 详细信息

静电纺丝纳米纤维具有可调控的纤维直径和分布、相互连通的孔结构、高孔隙率、高比表面积、可控纤维堆积密度等优点,成为近年来研究的热点。阻燃性是高分子材料的重要特性,阻燃纤维相较普通纤维具有使用安全性高的特点,研发具有阻燃特性的纳米纤维具有重要意义。静电纺丝技术提供了将纳米颗粒结合到聚合物溶液中并获得具有多种功能复合纤维材料的可能性。基于此,本文综述了采用静电纺丝技术制备阻燃纳米纤维的研究进展,特别是对静电纺丝阻燃纳米纤维的结构进行了分类,主要包括共混结构、核-壳结构、并列结构和多孔结构,并总结了不同结构阻燃纳米纤维的优缺点。然后对静电纺丝阻燃纳米纤维在锂离子电池隔膜、空气过滤、火灾报警传感、防护材料等领域的应用进行了归纳,最后对静电纺丝阻燃纳米纤维未来的发展方向进行了展望。

关键词：静电纺丝阻燃纳米纤维结构应用

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功能性Janus纳米颗粒的研究进展

精细化工 2024年第4期41卷 697-706,739页

作者：鲍艳项茹陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021 轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021

Janus纳米颗粒是一类在空间或物化性质上各向异性的纳米材料,因其独特的性质和在功能涂层、环境、催化、生物医学等领域的应用而受到广泛关注。不同纳米颗粒的侧边分布为定制具备丰富功能的Janus纳米颗粒提供了一个灵活的平台,与传统均... 详细信息

Janus纳米颗粒是一类在空间或物化性质上各向异性的纳米材料,因其独特的性质和在功能涂层、环境、催化、生物医学等领域的应用而受到广泛关注。不同纳米颗粒的侧边分布为定制具备丰富功能的Janus纳米颗粒提供了一个灵活的平台,与传统均质纳米颗粒相比,功能性Janus纳米颗粒凭借两种功能或多种功能的结合拓展了更多的新兴应用领域。该文重点讨论了磁响应性、光催化性、非对称浸润性及自驱动性等功能性Janus纳米颗粒的制备策略;同时介绍了功能性Janus纳米颗粒的应用领域,并对其存在的问题进行分析讨论;最后,对功能性Janus纳米颗粒合成和应用前景进行了展望。

关键词：功能性Janus纳米颗粒磁响应催化非对称浸润性自驱动性

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基于含铬革屑制备吸附-降解型胶原/ZnO复合材料

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高等学校化学学报 2024年第3期45卷 125-135页

作者：田振华高盼盼于若泓赵文杰陕西科技大学轻工科学与工程学院西安710021 陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心西安710021 兴业皮革科技股份有限公司泉州362000

危险废弃物含铬革屑的资源化利用是制革行业面临的一大难题.含铬革屑的主要成分胶原可作为吸附材料,但存在稳定性差、需解吸等问题,限制了其在水处理领域的应用.本文通过酸法从含铬革屑中提取胶原纤维并原位负载纳米氧化锌(ZnO)制备了吸... 详细信息

危险废弃物含铬革屑的资源化利用是制革行业面临的一大难题.含铬革屑的主要成分胶原可作为吸附材料,但存在稳定性差、需解吸等问题,限制了其在水处理领域的应用.本文通过酸法从含铬革屑中提取胶原纤维并原位负载纳米氧化锌(ZnO)制备了吸附-降解型胶原/ZnO复合材料.红外光谱及X射线衍射谱图显示,ZnO成功负载且呈片状,具有六角纤锌矿晶型,负载到胶原纤维上后并不会影响其自身的光响应范围,禁带宽度为3.20eV.当锌前驱体溶液浓度为0.12mol/L、胶原纤维分散液pH值为8、胶原海绵质量为60mg时,复合材料光催化性能最佳;在160min内对10mg/L亚甲基蓝(MB)的降解率达95.2%;循环5次后,降解率依然可达到87.5%.动力学模型拟合结果显示,复合材料对MB的吸附更符合拟二级吸附动力学模型,受化学吸附控制;MB的光催化降解过程符合一级降解动力学方程,降解速率最高为0.0172min^(-1).此外,ZnO的引入提高了复合材料的抗菌性和热稳定性.

关键词：胶原氧化锌亚甲基蓝吸附性能光催化降解

高光泽喷墨打印纸的涂层结构及其性能比较研究

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陕西科技大学学报 2024年第2期42卷 1-8,24页

作者：徐永建陈新唐超群殷学风陈浩裴阳华陕西科技大学、轻工科学与工程学院、轻化工程国家级实验教学示范中心、中国轻工业纸基功能材料重点实验室、陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室陕西西安710021

以三种市售喷墨打印纸为研究对象,分别以样品A、样品B、样品C表示,其中样品A和样品C为国内产品阿博特和佳艺,样品B为国外产品古楼.研究确定了三种样品涂层的结构组成,并分析三种样品涂层的表面性能,这有助于了解市场上喷墨打印纸的产品... 详细信息

以三种市售喷墨打印纸为研究对象,分别以样品A、样品B、样品C表示,其中样品A和样品C为国内产品阿博特和佳艺,样品B为国外产品古楼.研究确定了三种样品涂层的结构组成,并分析三种样品涂层的表面性能,这有助于了解市场上喷墨打印纸的产品性能现状,对影响喷墨打印纸涂层性能的各因素的研究具有指导意义.采用AFM和SEM观察三种样品涂层表面形貌,发现样品A和样品B的涂层颜料颗粒分散均匀性良好,样品C涂层颜料颗粒聚集,分散均匀性较差;截面SEM和EDS分析结果表明:只有样品B涂层具有双层结构,其中,底层为铝基颜料和硅基颜料,面层只有铝基颜料,样品A和样品C的涂层均为单层铝基材料.对三种样品涂层表面的性能进行分析,结果表明:三种样品的基础性能都符合产品质量标准,其中,样品B的涂层具有最高的光泽度(74.30%),硬度(3H)和耐水性,在吸墨性上样品B涂层的吸墨性(64.7%)高于样品C(57.9%),略低于样品A(69.2%),样品B在三种样品中综合性能最优异.最后,提出一种提高喷墨打印纸性能的双层涂布工艺方案,这为提高喷墨打印纸性能提供了方向,对高级喷墨打印纸的研究具有实际意义.

关键词：喷墨打印纸涂层结构物理性能颜料分散性