检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2025年第2期44卷 957-970页

作者：方碧瑶邱健豪李伊馨姚建峰南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037

因木质纤维素基生物质炭具有表面官能团丰富、结构易于调控及化学性质稳定等优点,其被广泛应用于催化、吸附及电化学等领域。其中,在光催化材料的构筑中,生物质炭能够改善半导体吸光差、光生载流子分离效率低、活性位点较少、比表面积... 详细信息

因木质纤维素基生物质炭具有表面官能团丰富、结构易于调控及化学性质稳定等优点,其被广泛应用于催化、吸附及电化学等领域。其中,在光催化材料的构筑中,生物质炭能够改善半导体吸光差、光生载流子分离效率低、活性位点较少、比表面积较小等问题,进而优化其光催化性能。本文重点讨论了纤维素和木质素基生物质炭用于不同半导体(TiO_(2)、g-C_(3)N_(4)及ZnO等)的改性,改性方式包括复合改性和掺杂改性,复合改性又分为碳点复合和以炭为载体两种形式。同时,详细介绍了改性后的催化剂在各种光催化应用[光催化有机污染物降解、Cr(Ⅵ)还原、产氢及产H_(2)O_(2)等]中的性能表现。最后,从催化材料设计和光催化应用角度分别讨论了木质纤维素基生物质炭改性半导体用于光催化的研究现状及存在的问题,并提出了相应的解决方案。另外,还展望了该领域的未来发展前景。本文能够为生物质衍生炭的应用及光催化材料的设计提供较为深入的见解和指引。

关键词：纤维素木质素生物质炭半导体光催化

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通过调节碳自由基的反应活性调控偶联反应产物和羰基化合物的选择性合成

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第6期61卷 135-143页

作者：陈朝辉邓军郑燕梅张文君董琳陈祖鹏南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心林产化学与材料国际创新高地江苏南京210037

在温和条件下,生物质(例如,生物质衍生醇、葡萄糖、木糖和木质素)通过光催化转化为高附加值化学品受到了广泛关注.目前,光催化氧化生物质衍生醇的主要产物是羰基化合物,即醛类化合物.相比之下,生物质衍生醇的C–C偶联产物(如氢化苯偶姻... 详细信息

在温和条件下,生物质(例如,生物质衍生醇、葡萄糖、木糖和木质素)通过光催化转化为高附加值化学品受到了广泛关注.目前,光催化氧化生物质衍生醇的主要产物是羰基化合物,即醛类化合物.相比之下,生物质衍生醇的C–C偶联产物(如氢化苯偶姻和乙二醇)是制药和合成化学领域重要的中间体和原料,具有较大的应用价值.然而,由于对反应机理的理解不足,生物质衍生醇的选择性光催化氧化生成对应的C–C偶联产物和羰基化合物仍然具有挑战性.本文合成了不同金属助催化剂(Au,Pt,Pd和Ru)负载的Cd0.6Zn0.4S复合光催化剂(M-CZS)用于光催化生物质衍生醇的选择性氧化.高分辨透射电镜和X射线光电子能谱结果证明了M-CZS复合光催化剂的成功合成.紫外-可见漫反射光谱结果表明,金属Au和Ru引入后,催化剂可见光的吸收能力增强.采用光致发光光谱、时间分辨光致发光光谱、光电流强度曲线和电化学阻抗曲线研究了催化剂的载流子分离和重组行为,结果表明,金属Au和Ru的引入促进了光生载流子的分离.所制Au-CZS催化剂生成C–C偶联产物(氢化苯偶姻)的速率为40 mmol gcat.^(‒1)h^(‒1),选择性大于98%.Ru-CZS催化剂生成羰基化合物(苯甲醛)的速率为21 mmol gcat.^(‒1)h^(‒1),选择性高达99%.催化剂稳定性测试结果表明,Au-CZS和Ru-CZS催化剂具有良好的光催化稳定性.此外,所制Au-CZS和Ru-CZS催化剂对各种生物质衍生醇具有良好的光催化活性和较高的选择性.电子顺磁共振谱与中间体捕获实验结果表明,反应过程中主要的反应中间体是苯甲醇C_(α)–H键断裂产生的碳自由基中间体.通过密度泛函理论计算研究了Au-CZS和Ru-CZS光催化生物质衍生醇选择性氧化合成偶联产物和羰基化合物过程中,每一步所需的热力学自由能,结果表明,碳自由基中间体在Au和Ru的弱和强吸附,分别导致了C–C偶联产物和羰基化合物的选择性合成.综上,本文报道了一种在Cd0.6Zn0.4S固溶体中引入不同金属助催化剂的策略,通过调节相应碳自由基中间体的反应活性,实现生物质衍生醇的选择性氧化,为生物质衍生醇的高选择性转化提供了新见解.

关键词：生物质增值光催化碳自由基反应性选择性控制吸附能

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1,2-环己烷二甲酸醇醚酯结构与增塑PVC性能的关系

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精细化工 2024年第8期41卷 1840-1847页

作者：赵文豪徐仁奎余小龙谈继淮李梦雅朱新宝南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037 河北广润化工有限公司河北邢台055550

以1,2-环己烷二甲酸酐(HHPA)、乙二醇醚(乙二醇甲醚系列、乙二醇丁醚系列)为原料,通过直接酯化法合成了1,2-环己烷二甲酸二(乙二醇醚)酯(简称醇醚酯,下同)。利用FTIR和^(1)HNMR对产物进行了表征,并对醇醚酯增塑后的聚氯乙烯(PVC)制品的... 详细信息

以1,2-环己烷二甲酸酐(HHPA)、乙二醇醚(乙二醇甲醚系列、乙二醇丁醚系列)为原料,通过直接酯化法合成了1,2-环己烷二甲酸二(乙二醇醚)酯(简称醇醚酯,下同)。利用FTIR和^(1)HNMR对产物进行了表征,并对醇醚酯增塑后的聚氯乙烯(PVC)制品的力学性能、微观形貌、热稳定性、耐迁移性、耐挥发性和耐候性进行了测试。结果表明,当醇醚酯的单侧乙氧基数目≤3时,其增塑效果与乙氧基数目呈正相关;与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑后的PVC制品(DOP/PVC)相比,1,2-环己烷二甲酸二(三乙二醇甲醚)酯(HHPTEM)增塑后PVC制品(HHPTEM/PVC)的断裂伸长率提升88.0%,5%热失重温度提高了20.2℃,在正己烷和甲苯中的质量损失率分别下降7.6%和4.9%,70℃下挥发性测试中,质量损失率下降1.9%,10 d紫外老化后断裂伸长率保持率提升8.6%。

关键词： 1,2-环己烷二甲酸酐乙二醇醚耐候性环保增塑剂 1,2-环己烷二甲酸乙二醇醚酯聚氯乙烯橡塑助剂

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VKT多肽介导的固定化疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶催化制备生物柴油

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化工进展 2024年第6期43卷 3285-3292页

作者：季骁彦许蕊王飞李迅南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏省农林生物质化学与利用重点实验室江苏南京210037

生物柴油是一种环境友好的生物液体燃料,对于酶法生产生物柴油,迫切需要找到廉价和高效的固定化脂肪酶。本研究利用固体结合肽(SBPs)VKT,将其与疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus lipase,TLL)融合构建融合脂肪酶,并将其... 详细信息

生物柴油是一种环境友好的生物液体燃料,对于酶法生产生物柴油,迫切需要找到廉价和高效的固定化脂肪酶。本研究利用固体结合肽(SBPs)VKT,将其与疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus lipase,TLL)融合构建融合脂肪酶,并将其固定化在硅基材料上,获得了一种新型的生物催化剂。在所测试的硅基材料(ZSM-5、Na-Y、SAR-100、MCM-41和SiO_(2)微粉)中,固定在ZSM-5沸石上的TLL-VKT(TLL-VKT@ZSM-5)表现出最佳的固定化效率和最大负载,且具有优异的pH、温度、储存和洗脱稳定性。以TLL-VKT@ZSM-5为生物催化剂,对麻疯树籽油进行转酯化反应,48h生物柴油得率即达到93.9%。此外,TLL-VKT@ZSM-5还表现出较高的重复使用性能,在7次重复使用后,生物柴油得率依然保持71.9%。本研究的酶固定化方法具有简单高效、稳定性高和重复使用性能高等优点。本研究显示VKT肽在酶蛋白固定化的应用方面具有较好前景。

关键词：疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶固定化硅基材料麻疯树籽油生物柴油固体结合肽

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金属-石墨相氮化碳纳米管异质结的光催化研究进展

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精细化工 2023年第7期40卷 1414-1427,1437页

作者：孙秋凡朱玉香钟翔蒋萌姚建峰南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037

异质结构是一系列含有不同组分材料形成的单一结构的纳米复合材料。金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料由于具有金属和氮化碳纳米管组合的独特结构、良好的抗光腐蚀性能、较高的可见光利用率、更多的活性位点和较低的还原反应电位等特... 详细信息

异质结构是一系列含有不同组分材料形成的单一结构的纳米复合材料。金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料由于具有金属和氮化碳纳米管组合的独特结构、良好的抗光腐蚀性能、较高的可见光利用率、更多的活性位点和较低的还原反应电位等特点被广泛关注。此外,异质结本身特有的结构和光学性能极大提高和拓展了其在光催化领域的潜在应用。该文介绍了金属材料的性质、金属-氮化碳纳米管异质结的制备方法和结构调控以及该复合材料近期在光催化应用中的进展。阐述了金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料的性质、制备方法以及该材料在光催化领域中的应用,提出了金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料目前的局限性和未来的发展趋势。

关键词：金属异质结肖特基势垒石墨相氮化碳纳米管光催化

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木质素源多巴胺的合成新工艺

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科学通报 2023年第31期68卷 4079-4081页

作者：董琳陈祖鹏南京林业大学化学工程学院林产化学与材料国际创新高地江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037

多巴胺是一类用于调节肾功能、血压和神经行为的商用药物,广泛用于治疗精神分裂症、阿尔兹海默病、抑郁症等多种疾病^([1]).同时也被应用于聚多巴胺基材料领域,特别是氮掺杂碳基电极材料,被认为是高性能电极材料的未来^([2]).根据相关报... 详细信息

多巴胺是一类用于调节肾功能、血压和神经行为的商用药物,广泛用于治疗精神分裂症、阿尔兹海默病、抑郁症等多种疾病^([1]).同时也被应用于聚多巴胺基材料领域,特别是氮掺杂碳基电极材料,被认为是高性能电极材料的未来^([2]).根据相关报告,2022年全球多巴胺的市场份额超过3.2亿美元,预计未来10年多巴胺的需求将以每年8.2%的速度增长,多巴胺的合成引起了全世界的关注.传统的多巴胺合成路线包括化学合成和生物合成两大类.化学合成路线以香兰素为底物。

关键词：精神分裂症阿尔兹海默病抑郁症多巴胺神经行为化学合成肾功能香兰素

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负载金属型固体酸催化木质纤维生物质定向转化为乙酰丙酸甲酯

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化工进展 2024年第6期43卷 3042-3050页

作者：何世坤张文豪冯君锋潘晖南京林业大学化学工程学院江苏南京210037 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏省高校农林生物质化学与利用国家重点实验室培育建设点江苏南京210037

木质纤维生物质是一种存量丰富、绿色的资源,通过利用木质纤维生物质制备高值化的液体燃料和化学品,不但可以缓解社会对化石燃料需求的压力,而且可以改善生态环境,助力“双碳”目标。本研究制备了多种金属负载型固体酸催化剂,用于催化... 详细信息

木质纤维生物质是一种存量丰富、绿色的资源,通过利用木质纤维生物质制备高值化的液体燃料和化学品,不但可以缓解社会对化石燃料需求的压力,而且可以改善生态环境,助力“双碳”目标。本研究制备了多种金属负载型固体酸催化剂,用于催化生物质碳水化合物高效转化为乙酰丙酸甲酯。通过表征手段研究所制备催化剂的特性,发现其具备双功能特性(B酸和L酸活性中心)。其中,AlCl_(3)作为L酸供应体,负载到催化剂表面,催化性能最佳。研究反应温度和时间等因素对葡萄糖、木糖同步定向转化为乙酰丙酸甲酯的影响发现:在复合溶剂二甲氧基甲烷/甲醇的质量比1∶1、反应温度200℃、反应时间120min的条件下性能最好,原料的转化率达到了100%,乙酰丙酸/酯的最大收率达到了24.96%。

关键词：木质纤维生物质催化剂复合溶剂生物燃料酯化

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金属氧化物负载钌催化木质素衍生酚类化合物制备环己醇的研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第3期52卷 343-352页

作者：张文豪童乐冯君锋潘晖南京林业大学化学工程学院江苏南京210037 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏省高校农林生物质化学与利用国家重点实验室培育建设点江苏南京210037

本研究采用初湿浸渍法,制备得到一系列钌负载于金属氧化物载体的催化剂(Ru/CeO_(2)、Ru/Nb_(2)O_(5)、Ru/ZrO_(2)、Ru/Al_(2)O_(3)和Ru/CeOx),用于木质素衍生酚类化合物苯酚提质加氢转化为环己醇的研究。通过采用X射线晶体衍射(XRD)、... 详细信息

本研究采用初湿浸渍法,制备得到一系列钌负载于金属氧化物载体的催化剂(Ru/CeO_(2)、Ru/Nb_(2)O_(5)、Ru/ZrO_(2)、Ru/Al_(2)O_(3)和Ru/CeOx),用于木质素衍生酚类化合物苯酚提质加氢转化为环己醇的研究。通过采用X射线晶体衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对所制备催化剂进行结构和物化特征的表征,发现Ru/CeOx中含有的氧空位可以很好地吸附带有含氧基团的原料,从而有利于苯酚的高效加氢;同时XPS表明,Ru/CeOx中的有效活性中心RuO_(2)和Ru0是催化加氢的活性位点,因此,氧空位和金属活性位点的共同作用使得催化剂有较好的加氢活性。探究了反应温度、压力、时间对加氢效果的影响,发现催化剂能够在140℃下使苯酚完全转化,得到目标产物环己醇得率为90.2%,并对催化剂的循环特性进行考察,发现循环使用四次后催化剂仍表现出优异的加氢活性。同时采用GC-MS检测加氢过程的中间产物,进而推断出苯酚加氢过程的反应路径。

关键词：金属氧化物木质素酚类化合物催化加氢环己醇

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脱铝分子筛固体酸催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛

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化工进展 2024年第S01期43卷 374-381页

作者：何世坤张荣花李昊阳潘晖冯君锋南京林业大学化学工程学院江苏南京210037 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏省高校农林生物质化学与利用国家重点实验室培育建设点江苏南京210037

利用不同浓度的硝酸对HY分子筛进行脱铝处理,脱铝后的HY分子筛具有不同的比表面积和孔径。以脱铝后的分子筛作为载体,利用浸渍法制备了Sn掺杂的双功能催化剂,并将其用于葡萄糖转化为5-HMF的反应。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_... 详细信息

利用不同浓度的硝酸对HY分子筛进行脱铝处理,脱铝后的HY分子筛具有不同的比表面积和孔径。以脱铝后的分子筛作为载体,利用浸渍法制备了Sn掺杂的双功能催化剂,并将其用于葡萄糖转化为5-HMF的反应。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_(2)吸附/解吸、X射线光电子能谱(XPS)和酸碱滴定等手段对催化剂进行表征。结果表明:合成的0.5mol/L-10%Sn-HY具有介孔结构、八面体形貌和适宜的B/L酸位比等。以甲基异丁基酮(MIBK)和NaCl-H_(2)O作为反应体系,在0.2g催化剂、165℃、60min的优化条件下,5-羟甲基糠醛的得率为67.3%。经过5次循环后,5-HMF得率仍旧可以达到49%,说明催化剂具有良好的稳定性。同时,初步探究葡萄糖转化为5-HMF的反应机理。总的来说,这项工作建立了一个高效的多相催化系统,展示了将生物质转化为平台化合物的巨大潜力。

关键词：催化剂分子筛生物质双相体系 5-羟甲基糠醛

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静电纺丝聚乙烯醇/丝素蛋白/秦皮提取物-聚己内酯双层纳米纤维膜的制备及抗氧化性能

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高分子材料科学与工程 2024年第4期40卷 157-165页

作者：黄丹杨安全谢敏王菁朱苗苗邓晏康陈龙熊燃华黄超伯南京林业大学化学工程学院江苏南京210037 欧诗漫生物股份有限公司浙江湖州313000 南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037

为制备干燥面膜,解决湿剂面膜中使用防腐剂、增稠剂等成分来延长面膜保质期对皮肤造成伤害的问题,通过顺序静电纺丝技术制备了以聚乙烯醇(PVA)、丝素蛋白(SF)负载秦皮提取物(CRF)为“亲肤层”和聚己内酯(PCL)为疏水层的双层纳米纤维膜... 详细信息

为制备干燥面膜,解决湿剂面膜中使用防腐剂、增稠剂等成分来延长面膜保质期对皮肤造成伤害的问题,通过顺序静电纺丝技术制备了以聚乙烯醇(PVA)、丝素蛋白(SF)负载秦皮提取物(CRF)为“亲肤层”和聚己内酯(PCL)为疏水层的双层纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜、红外光谱分析及水接触角对纤维膜进行表征,并研究了纤维膜黏附性能、释放性能、抗氧化性能及生物相容性。结果表明,PVA/SF可以负载1%,3%和5%不同浓度的秦皮提取物,在湿润后PVA/SF/CRF-PCL纤维膜具有很强的黏附性,同时CRF可以在4min左右释放平衡,达到快速释放的效果。负载5%秦皮提取物的PVA/SF纤维膜具有良好的抗氧化性能,对DPPH自由基和ABTS自由基清除率分别为89.13%±0.42%和85.49%±0.82%,PVA/SF/CRF-PCL纤维膜溶血率低,对B16细胞、Hela细胞均无毒性,B16细胞存活率均在89%以上,显示了良好的生物相容性,可以安全应用于皮肤领域。

关键词：静电纺丝面膜抗氧化生物相容性

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