检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2023年第8期37卷 207-212页

作者：郭静宋旭锋于艳敏高倩倩北京工业大学环境与生命学部绿色催化与分离北京市重点实验室北京100124

采用密度泛函理论方法对铁卟啉催化氧化邻、对硝基取代芳烃(甲苯、乙苯、异丙苯)α-C-H键的反应进行研究,并将其与无硝基取代芳烃α-C-H键的氧化反应进行比较,重点考察铁卟啉催化氧化邻硝基取代芳烃和对硝基取代芳烃α-C-H键反应活性的... 详细信息

采用密度泛函理论方法对铁卟啉催化氧化邻、对硝基取代芳烃(甲苯、乙苯、异丙苯)α-C-H键的反应进行研究,并将其与无硝基取代芳烃α-C-H键的氧化反应进行比较,重点考察铁卟啉催化氧化邻硝基取代芳烃和对硝基取代芳烃α-C-H键反应活性的差异,并探究影响反应活性的本质因素。通过计算取代芳烃α-C-H键的键解离能及铁卟啉催化氧化芳烃α-C-H键的反应活化能发现,由于硝基与苯环的共轭效应,对硝基取代芳烃α-C-H键的键解离能减小,铁卟啉高价金属氧化物氧化对硝基取代芳烃α-C-H键反应的活化能较低。邻硝基取代芳烃除共轭效应外还存在空间位阻效应,且空间位阻效应占主导作用。空间位阻效应使得邻硝基取代芳烃α-C-H键的键解离能增大,铁卟啉高价金属氧化物氧化邻硝基取代芳烃α-C-H键反应的活化能较高。对芳烃α-C-H键氧化反应的活化能进一步分析发现,过渡态结构中芳烃与铁卟啉高价金属氧化物之间的相互作用能相对较小,形变能是影响反应活化能的主要因素,且形变能主要来自于芳烃分子的形变。

关键词：铁卟啉催化氧化芳烃 α-C-H键密度泛函理论

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一例互穿的阴离子型In(Ⅲ)金属有机骨架用于选择性检测水中Fe^(3+)离子

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无机化学学报 2022年第9期38卷 1817-1824页

作者： Alamgir 赵砚珑 Khalid Talha 谢亚勃王璐谢林华张鑫李建荣北京工业大学环境与生命学部环境化工系绿色催化与分离北京市重点实验室北京100124

作为一类新型多孔材料,金属有机骨架(MOFs)常被开发作为荧光传感器用来监测水中的污染物,开发稳定且易制备的MOFs材料实现选择性检测有毒的Fe^(3+)仍具有较高挑战。本工作中,我们报道一例水稳定的二重穿插In基MOF:(NH_(2)Me_(2))[In(fdc... 详细信息

作为一类新型多孔材料,金属有机骨架(MOFs)常被开发作为荧光传感器用来监测水中的污染物,开发稳定且易制备的MOFs材料实现选择性检测有毒的Fe^(3+)仍具有较高挑战。本工作中,我们报道一例水稳定的二重穿插In基MOF:(NH_(2)Me_(2))[In(fdc)_(2)]·2H_(2)O(BUT-205,BUT代表北京工业大学,H_(2)fdc=呋喃-2,5-二羧酸)。BUT-205的构筑采用生物质衍生配体,其结构通过单晶X射线衍射确立。这个材料可作为高效的水相Fe^(3+)离子传感器,具有高的灵敏度和选择性。检测限达到1.3μmol·L^(-1),低于美国环保局规定的饮用水中安全标准(15.7μmol·L^(-1)),并且该传感材料可以回收利用至少4次。

关键词：金属有机骨架阴离子框架荧光检测金属阳离子水安全

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聚碳酸酯基聚合物电解质及其改性研究进展

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膜科学与技术 2023年第3期43卷 167-176页

作者：丁青丁培沛李明晔郭红霞李钒秦振平北京工业大学材料与制造学部北京100124 绿色催化与分离北京市重点实验室北京工业大学环境与生命学部北京100124

锂离子电池具有能量密度高、工作电压宽、循环寿命长、环境友好等优点,已被广泛用于移动电子设备和电动车等领域.为克服液态锂离子电池存在的缺陷和安全隐患等问题,用全固态电解质代替液态电解质制备的固态锂电池不含有机溶剂,并且其能... 详细信息

锂离子电池具有能量密度高、工作电压宽、循环寿命长、环境友好等优点,已被广泛用于移动电子设备和电动车等领域.为克服液态锂离子电池存在的缺陷和安全隐患等问题,用全固态电解质代替液态电解质制备的固态锂电池不含有机溶剂,并且其能量密度和循环寿命等具有较大的提升空间,受到研究者们的广泛关注.作为一种固体聚合物聚电解质,聚碳酸酯类固体聚合物电解质主链结构中含有强极性碳酸酯基团且室温呈无定形态,其介电常数高、尺寸稳定性好,有利于提高固体聚合物电解质的离子电导率和电化学窗口,被认为是很有应用前景的固体聚合物电解质.本文介绍了聚碳酸酯基固体聚合物电解质的导电机理,总结和评述了近年来国内外聚碳酸酯基聚合物电解质的改性研究进展,并展望了该研究领域的发展方向.

关键词：聚碳酸酯固体聚合物电解质改性锂离子电池

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钴硫化物作为二次电池负极材料的合成及电化学性能的研究进展

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稀有金属 2022年第2期46卷 227-237页

作者：郭雨萌张丽娟北京工业大学环境与生命学部环境安全和生物效应卓越中心北京市绿色催化与分离重点实验室北京100124

锂离子电池(LIB)和钠离子电池(SIB)发展迅猛,在储能领域中被广泛研究。为了满足大规模的系统应用,其能量和功率密度还需进一步提高,其中,负极材料作为电池的重要组成部分,被认为是电池容量的主要提供者,而现商业化的石墨负极材料由于其... 详细信息

锂离子电池(LIB)和钠离子电池(SIB)发展迅猛,在储能领域中被广泛研究。为了满足大规模的系统应用,其能量和功率密度还需进一步提高,其中,负极材料作为电池的重要组成部分,被认为是电池容量的主要提供者,而现商业化的石墨负极材料由于其低的理论容量(372mAh·g^(-1)),已难以满足当下能量密度的需要,因此迫切需要开发新型高比容量的负极材料。在过去的几十年里,基于转化或合金化反应的过渡金属硫化物材料以其良好的电化学性能成为极具潜力的负极材料。其中,钴基金属硫化物以它高的理论容量备受研究者的青睐(545~870mAh·g^(-1)),然而,在充放电过程中体积变化过大而导致其循环性及倍率性能较差,阻碍了它的进一步开发和应用。本文总结了近年来各种钴基硫化物(CoS,CoS_(2),Co_(3)S_(4)和Co_(9)S_(8))的研究进展,介绍了各种钴基硫化物的合成方法和电化学性能,并提出了未来提高它们电化学性能的有效途径。

关键词：硫化钴充电电池负极材料电化学性能

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长波长发射碳点合成、调控及应用研究进展

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发光学报 2024年第4期45卷 534-556页

作者：陈劲良曲丹赵雯辛安丽孙再成北京工业大学化学与生命科学学院环境科学与工程学院绿色催化与分离北京市重点实验室环境安全与生物效应中心北京100124

近年来,随着碳点在合成路线、反应机理、光学性质等方面的发展,大量的工作聚焦于红光或近红外光等长波长发射的碳点。长波长是指发射范围在600~1800 nm的红色或近红外光谱区,相比短波长碳点,其具有深组织穿透、较小自荧光、长荧光寿命... 详细信息

近年来,随着碳点在合成路线、反应机理、光学性质等方面的发展,大量的工作聚焦于红光或近红外光等长波长发射的碳点。长波长是指发射范围在600~1800 nm的红色或近红外光谱区,相比短波长碳点,其具有深组织穿透、较小自荧光、长荧光寿命以及光损伤小等特点,能够进一步应用在生物医学治疗、光电子以及光学器件制备等领域。因此,深入探究长波长发射碳点的设计和合成对于其发展和广泛应用具有重要意义。本文综述了近年来长波长发射碳点的研究进展,从碳源选择和光学性质调控两个方面介绍了长波长发射碳点的设计与制备。选择氨基较多的脂肪族化合物和具有共轭结构的芳香化合物,以及通过调控有效共轭长度、表面修饰和杂原子掺杂等方法来调控其光学性质。最后,阐述了长波长碳点在生物医学、LED光学器件和加密防伪等一些领域的最新研究和未来的挑战。

关键词：长波长发射碳点光学性质应用

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金属有机框架材料对Cr(Ⅵ)离子的吸附去除研究进展

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无机化学学报 2021年第3期37卷 385-400页

作者：李茹霞钟文彬谢林华谢亚勃李建荣北京工业大学环境与生命学部环境化工系绿色催化与分离北京市重点实验室北京100124

重金属离子污染问题一直备受关注。开发利用多孔材料吸附去除水中重金属离子一直是材料、环境等相关学科领域的研究热点之一。金属有机框架材料(metal⁃organic frameworks,MOFs)是一类新型的多孔材料,具有结构多样、比表面积大、孔径可... 详细信息

重金属离子污染问题一直备受关注。开发利用多孔材料吸附去除水中重金属离子一直是材料、环境等相关学科领域的研究热点之一。金属有机框架材料(metal⁃organic frameworks,MOFs)是一类新型的多孔材料,具有结构多样、比表面积大、孔径可调、孔表面特征易设计调控等特点,在气体分离、催化、传感等领域表现出极大的应用潜力。近年来,高稳定MOF材料的构筑取得了许多重大突破,大量研究工作探索了这类材料在水中的应用,包括水中重金属离子的吸附去除。Cr(Ⅵ)离子是一类毒性大、分布广的重金属离子,不同条件下存在形态多样,其吸附去除研究具有理论和实际意义。本文主要综述了近年来利用MOF材料吸附去除水中Cr(Ⅵ)离子的研究工作,并将这些材料归属为:(1)高稳定的锆基MOF、(2)阳离子框架型MOF、(3)后修饰的MOF及(4)MOF基复合材料4类;也对这些材料的Cr(Ⅵ)离子吸附机理、吸附量、材料再生性等进行了概括;最后分析了MOF材料在重金属离子吸附去除实际应用上存在的问题并展望了今后的重点研究方向。

关键词：金属有机框架重金属污染六价铬Cr(Ⅵ) 吸附去除多孔材料

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原位包覆导电聚吡咯的Li_(1.26)Fe_(0.22)Mn_(0.52)O_(2)富锂铁锰基正极材料的制备及电化学性能的提高

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无机化学学报 2021年第5期37卷 875-885页

作者：候辰吕志肖湘赵煜娟北京工业大学环境与生命学部北京市绿色催化与分离重点实验室北京100124

采用化学氧化聚合的方法成功合成了导电聚吡咯(PPy)包覆的纳米尺寸Li_(1.26)Fe_(0.22)Mn_(0.52)O_(2)(LFMO)正极材料。通过X射线衍射(XRD)检测样品的晶体结构,并通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察材料形态和微观结构。... 详细信息

采用化学氧化聚合的方法成功合成了导电聚吡咯(PPy)包覆的纳米尺寸Li_(1.26)Fe_(0.22)Mn_(0.52)O_(2)(LFMO)正极材料。通过X射线衍射(XRD)检测样品的晶体结构,并通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察材料形态和微观结构。元素映射和傅里叶变换红外光谱结果表明,PPy导电网络存在于复合材料中,并且PPy均匀分布在LFMO颗粒上。通过恒流充放电测试和电化学阻抗谱(EIS)分析研究了所有样品的电化学性能,结果表明表面上的PPy显著降低了LFMO的电荷转移电阻。包覆PPy质量分数为2%的LFMO-2%PPy表现出极好的倍率性能和良好的循环稳定性,其在1C倍率下首次放电容量为206 mAh·g^(-1),首圈库仑效率为87%,在1C和2C分别循环50圈后,其容量分别稳定在131和139 mAh·g^(-1)。

关键词：富锂铁锰基正极材料聚吡咯包覆电化学性能锂离子电池

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碳材料作为过渡金属氧/硫族化物负极材料负载剂的研究进展

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稀有金属 2021年第10期45卷 1241-1257页

作者：郭雨萌张丽娟希利德格亢婧北京工业大学环境与生命学部北京市绿色催化与分离重点实验室环境安全和生物效应卓越中心北京100124

在过去的几十年中,碳质材料和含碳复合材料因其具有高比表面积、良好的活性中心、可调的形貌以及优异的传质和扩散性能而引起了人们的极大关注。在储能领域,可充电锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)作为下一代大型储能系统,被广泛研... 详细信息

在过去的几十年中,碳质材料和含碳复合材料因其具有高比表面积、良好的活性中心、可调的形貌以及优异的传质和扩散性能而引起了人们的极大关注。在储能领域,可充电锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)作为下一代大型储能系统,被广泛研究。然而,其能量密度、功率密度以及循环性,仍然是LIBs/SIBs面临的主要挑战,尤其是作为瓶颈的阳极,其中过渡金属氧化物/硫化物由于其固有的低的导电性和循环过程中大的体积膨胀,限制了它们商业化的应用。碳材料由于其导电性好,在循环过程中具有良好的循环性能,因此作为大部分负极材料的负载物,提高复合材料的导电性及循环性能。本文从锂/钠离子电池负极材料常用的过渡金属氧化物/硫化物/硒化物与碳复合的材料出发,系统地总结了锂/钠离子电池中载体碳的类型、复合材料的合成方法,并展望了碳负载负极材料所面临的挑战。

关键词：锂离子电池钠离子电池过渡金属氧/硫族化物负极材料碳材料

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MoS_(2)管式陶瓷膜的制备及其稳定性研究

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化工新型材料 2023年第4期51卷 197-201,207页

作者：付续刘越秦振平王妍梁玉仓郭红霞北京工业大学环境与生命学部北京绿色催化与分离重点实验室北京100124 北京工业大学材料与制造学部北京100124 德国图宾根大学无机化学研究所德国图宾根72076

以氧化铝陶瓷管为基膜,通过原位水热法制备二硫化钼(MoS_(2))管式陶瓷膜,研究了不同酸碱条件下膜的结构和纳滤分离及其稳定性变化规律。结果表明,经pH为1~11的水溶液浸渍12h后,MoS_(2)管式陶瓷膜的形貌和结构变化不明显,对伊文思蓝(EB)... 详细信息

以氧化铝陶瓷管为基膜,通过原位水热法制备二硫化钼(MoS_(2))管式陶瓷膜,研究了不同酸碱条件下膜的结构和纳滤分离及其稳定性变化规律。结果表明,经pH为1~11的水溶液浸渍12h后,MoS_(2)管式陶瓷膜的形貌和结构变化不明显,对伊文思蓝(EB)水溶液的渗透通量为231.25L/(m^(2)·h·MPa),截留率在96%以上,对EB的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中也显示良好的纳滤分离性能;以pH为13的强碱溶液浸渍后,其分离性能略有降低。使用胶带剥离MoS_(2)管式陶瓷膜50次后,扫描电镜和纳滤分离性能表明,其分离层与陶瓷基体间具有较好的结合力,证明原位水热法制备的MoS_(2)管式陶瓷膜具有优异的稳定性。

关键词：二硫化钼管式陶瓷膜纳滤稳定性

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抗烧结型金属纳米催化剂的制备策略

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工业催化 2023年第7期31卷 1-14页

作者：李淑贞张桂臻杨晓栋张龙陈戈邱文革何洪北京工业大学环境与生命学部绿色催化与分离北京市重点实验室北京100124

负载型金属纳米粒子催化剂被广泛应用于化工工业生产中,但由于金属在高温环境中容易烧结而导致催化剂失活,因此提高催化剂的高温热稳定性是多相催化领域的重大挑战。本文概述了金属纳米颗粒的高温烧结机制:纳米粒子迁移-聚集过程(PMC)和... 详细信息

负载型金属纳米粒子催化剂被广泛应用于化工工业生产中,但由于金属在高温环境中容易烧结而导致催化剂失活,因此提高催化剂的高温热稳定性是多相催化领域的重大挑战。本文概述了金属纳米颗粒的高温烧结机制:纳米粒子迁移-聚集过程(PMC)和Ostwald熟化(OR),讨论了近年来通过增强金属-载体相互作用、调节金属纳米粒子与包裹层之间的界面效应、构建多功能结构等方法在制备抗烧结型金属纳米催化剂方面的研究进展并对其进行总结。

关键词：催化剂工程金属纳米粒子烧结高温热稳定性

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