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化工新型材料 2025年

作者：孙兴燊刘敏胡家朋刘俊劭宋湛谦刘鹤武夷学院福建省生态产业绿色技术重点实验室绿色化工技术福建省高等学校重点实验室中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室

高比容量的硅/碳材料在嵌锂-脱锂过程中，Si的大体积膨胀容易引起电极粉碎和脱落问题，最终导致循环性能衰减和电池寿命缩短，通过设计新型硅/碳材料粘结剂可以有效提升电池循环性能。利用戊二醛（GA）的双醛基团与聚乙烯亚胺（PEI）和... 详细信息

高比容量的硅/碳材料在嵌锂-脱锂过程中，Si的大体积膨胀容易引起电极粉碎和脱落问题，最终导致循环性能衰减和电池寿命缩短，通过设计新型硅/碳材料粘结剂可以有效提升电池循环性能。利用戊二醛（GA）的双醛基团与聚乙烯亚胺（PEI）和多巴胺（DPA）的胺基能发生反应生成亚胺键（-C=N-）的原理，制备三维网状结构的粘结剂（PEI-GA-DPA），并用于高比容量的硅碳负极材料的性能研究。与纯PEI和商业化PVDF粘结剂对比，研究PEI-GA-DPA粘结剂的粘结性能和循环性能。结果表明：当PEI∶GA∶DPA的质量比为90∶0.2∶9.8时，制备的Si/C@PEI-GA-DPA电极的平均剥离强度为3.28N，高于Si/C@PVDF电极（1.43N）和Si/C@PEI电极（1.33N）。在0.5C电流密度循环100圈，Si/C@PEI-GA-DPA-2电池的充电比容量为540.8mAh/g，优于Si/C@PVDF电池（489.6mAh/g）和Si/C@PEI电池（412.0mAh/g）。因此，通过亚胺键的生成制备的粘结剂PEI-GA-DPA具有更优异的粘结力，能显著提升Si/C电极的循环性能。

关键词：硅碳负极聚乙烯亚胺戊二醛多巴胺锂离子电池

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羧甲基纤维素钠基水溶性黏结剂在锂离子电池硅电极中的应用

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高分子通报 2025年第4期38卷 676-688页

作者：孙兴燊林详宇赵升云范荣玉杨自涛刘鹤宋湛谦中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室武夷学院福建省生态产业绿色技术重点实验室绿色化工技术福建省高等学校重点实验室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

林业生物质资源纤维素的衍生物羧甲基纤维素钠（CMC-Na），因其环境友好、原料来源广泛、可再生等优势，在锂离子电池领域备受关注。为提升CMC-Na在锂离子电池（LIBs）硅负极的应用性能，以阴离子型多糖CMC-Na和阳离子型高聚物聚乙烯亚... 详细信息

林业生物质资源纤维素的衍生物羧甲基纤维素钠（CMC-Na），因其环境友好、原料来源广泛、可再生等优势，在锂离子电池领域备受关注。为提升CMC-Na在锂离子电池（LIBs）硅负极的应用性能，以阴离子型多糖CMC-Na和阳离子型高聚物聚乙烯亚胺（PEI）为原料，通过简便高效的物理共混法，构筑基于阴阳离子相互作用的交联型黏结剂（C-PEI-10%）。与油溶性PVDF和纯CMC-Na对比，研究具有三维（3D）交联结构的C-PEI-10%作为锂离子电池硅负极黏结剂的黏附强度、电池性能和电化学性能。实验表明，使用C-PEI-10%作为黏结剂的电极Si@C-PEI-10%展现出优异的剥离强度，平均剥离力为2.42 N，优于2个对比电极Si@PVDF（0.57N）和Si@CMC-Na（1.52N）。在0.2C电流密度下循环100圈，电极Si@C-PEI-10%的充电比容量高达2249.1mAh·g-1，容量保持率为82.54%，而电极Si@PVDF和Si@CMCNa的充电比容量分别为166.9和1430.3mAh·g-1，容量保持率分别为10.86%和58.33%。此外，电极Si@C-PEI-10%表现出优异的倍率特性和可逆性，在1C条件下的充电比容量仍有2030.5mAh·g-1，明显优于电极Si@PVDF的16.7 mAh·g-1和Si@CMC-Na的1477.3 mAh·g-1。研究表明，通过阴离子和阳离子的静电相互作用原理制备的C-PEI-10%黏结剂具有优异的黏附强度，能显著提高硅电极的电池性能和电化学稳定性。

关键词：锂离子电池硅羧甲基纤维素钠聚乙烯亚胺黏结剂

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稻壳沸石的合成及其对氨氮的吸附/脱附动力学

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环境工程学报 2016年第9期10卷 4745-4752页

作者：宋卫军谢妤武夷学院生态与资源工程学院武夷山354300 武夷学院福建省生态产业绿色技术重点实验室武夷山354300 武夷学院绿色化工技术福建省高等学校重点实验室武夷山354300

以稻壳为原料采用水热合成法制备了沸石,运用XRD、SEM和BET技术表征了合成沸石的结构特性。通过静态实验,研究了合成沸石对氨氮的吸附和脱附机理。结果表明:延长水热合成的晶化时间有利于合成沸石晶核的形成,合成沸石比表面积为28.418 m... 详细信息

以稻壳为原料采用水热合成法制备了沸石,运用XRD、SEM和BET技术表征了合成沸石的结构特性。通过静态实验,研究了合成沸石对氨氮的吸附和脱附机理。结果表明:延长水热合成的晶化时间有利于合成沸石晶核的形成,合成沸石比表面积为28.418 m2·g-1,平均孔径为31.1 nm,孔体积为0.22 m3·g-1,属Na P型微介孔吸附材料。伪二级吸附动力学模型更适合描述合成沸石对氨氮的吸附过程,由伪二级吸附动力学模型拟合得到的平衡吸附量与实测值相差在1.0%以内。颗粒内扩散速率是由膜扩散和内扩散共同控制,颗粒内扩散速率常数kp随初始浓度的增加而提高。MNa OH/AN<0.95时,308 K下的脱附率明显高于298 K的脱附率,但随着MNa OH/AN的增大,温度对脱附的促进作用变得越来越小,当MNa OH/AN>1.21时,氨氮的脱附率可达92.1%。伪二级脱附动力学模型的拟合结果优于伪一级,碱当量高于临界值之后对提高合成沸石脱附氨氮的效果不大。

关键词：合成沸石氨氮吸附/脱附动力学稻壳

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单层Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合光催化剂的制备及对盐酸四环素的降解应用

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化工新型材料 2024年第S1期52卷 441-446页

作者：吴方棣赖丽婷李学全武夷学院福建省生态产业绿色技术重点实验室绿色化工技术福建省高等学校重点实验室武夷山354300

采用二甲基亚砜(DMSO)插层法制备单层Ti_(3)C_(2)T_(x),并用共沉淀法合成了高催化活性的Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等... 详细信息

采用二甲基亚砜(DMSO)插层法制备单层Ti_(3)C_(2)T_(x),并用共沉淀法合成了高催化活性的Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZnO复合光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段进行表征。结果表明:ZnO与Ti_(3)C_(2)T_(x)复合后,其光催化性能得到了明显提升,当Ti_(3)C_(2)T_(x)与ZnO复合比例为16%时,其具有最佳的降解效果,在可见光照射2h下对盐酸四环素(TCH)降解率可达91.36%。光催化活性的提高主要由于Ti_(3)C_(2)T_(x)与ZnO表面形成的肖特基势垒有效地抑制了电子空穴的复合,提高了光催化效率。

关键词：单层Ti_(3)C_(2)T_(x) ZnO 盐酸四环素光催化

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稻壳沸石的合成及其对磷酸盐的吸附/脱附动力学

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环境工程 2016年第10期34卷 49-55页

作者：宋卫军谢妤武夷学院福建省生态产业绿色技术重点实验室福建武夷山354300 武夷学院生态与资源工程学院福建武夷山354300 武夷学院绿色化工技术福建省高等学校重点实验室福建武夷山354300

以稻壳为原料采用煅烧-水热合成法制备了合成沸石,运用XRD和SEM表征了合成沸石的特性,通过静态实验,研究了合成沸石对磷酸盐的吸附和脱附机理。结果表明:12 h后产物发现了Na P沸石的特征峰和亚晶结构,延长水热合成晶化的时间有利于沸石... 详细信息

以稻壳为原料采用煅烧-水热合成法制备了合成沸石,运用XRD和SEM表征了合成沸石的特性,通过静态实验,研究了合成沸石对磷酸盐的吸附和脱附机理。结果表明:12 h后产物发现了Na P沸石的特征峰和亚晶结构,延长水热合成晶化的时间有利于沸石晶核的形成。沸石对磷酸盐的吸附机理符合伪二级模型,实测值与伪二级吸附动力学模型的拟合值相差在1.1%以内。颗粒内扩散速率是由膜扩散和内扩散共同控制,颗粒内扩散速率常数kp随初始浓度的增加而减小。升温有利于磷酸盐的脱附,MNa OH/P>8.0时(MNa OH/P为Na OH物质的量与吸附的磷酸盐物质的量之比),磷酸盐的脱附率可达82.9%。伪二级脱附动力学模型的拟合结果优于伪一级,拟合值与实测值相差在1.7%以内。

关键词：合成沸石磷酸盐吸附/脱附动力学稻壳

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硫化锌/铁酸铜复合材料的制备及其光催化性能研究

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化工新型材料 2021年第3期49卷 230-234页

作者：吴方棣陈志成杨自涛胡家朋武夷学院福建省生态产业绿色技术重点实验室绿色化工技术福建省高等学校重点实验室武夷山354300 逢甲大学环境工程与科学学系中国台湾台中407

在水和乙二醇溶液体系中,采用水热法制备了硫化锌/铁酸铜(ZnS/CuFe_(2)O_(4))复合材料,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构和形貌进行了表征,考察了不同制备温度和时间下复合材料对亚甲基蓝的光催化降解,结果表明:水热温度... 详细信息

在水和乙二醇溶液体系中,采用水热法制备了硫化锌/铁酸铜(ZnS/CuFe_(2)O_(4))复合材料,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构和形貌进行了表征,考察了不同制备温度和时间下复合材料对亚甲基蓝的光催化降解,结果表明:水热温度为120℃,时间12h,对亚甲基蓝的降解效果最佳,可达98.2%。

关键词：硫化锌铁酸铜亚甲基蓝光催化

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改性竹蔗渣生物炭对水中阿莫西林的去除性能研究

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安全与环境学报 2023年第1期23卷 268-277页

作者：周琰史娟娟钱顾杰胡家朋陈祖亮武夷学院生态与资源工程学院福建省生态产业绿色技术重点实验室绿色化工技术福建省高等学校重点实验室福建武夷山354300 弗林德斯大学科学与工程学院南澳大利亚阿德莱德5042 福建师范大学环境科学与工程学院福州350007

以福建特色百年蔗废弃物(竹蔗渣)为原料,分别在250℃、450℃和650℃温度下制备了未改性(BBAC)和磷酸改性的生物炭(P-BBAC),并用于去除水中的阿莫西林(AMX)。通过初步吸附试验,筛选出最佳吸附剂P-BBAC_(650)(制备条件为浸渍蔗渣:磷酸固液... 详细信息

以福建特色百年蔗废弃物(竹蔗渣)为原料,分别在250℃、450℃和650℃温度下制备了未改性(BBAC)和磷酸改性的生物炭(P-BBAC),并用于去除水中的阿莫西林(AMX)。通过初步吸附试验,筛选出最佳吸附剂P-BBAC_(650)(制备条件为浸渍蔗渣:磷酸固液比(质量与体积比)为1∶1.16(mg∶mL)、热解温度650℃以及热解时间60 min)。随后,系统探究了吸附时间、溶液pH值、投加量、初始浓度以及温度对P-BBAC_(650)吸附溶液中的AMX的性能影响。选择准一级、准二级和颗粒内扩散动力学模型拟合吸附过程,同时采用Langmuir和Freundlich方程拟合等温吸附过程,结合比表面积测试(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)及傅里叶红外光谱(FTIR)等表征手段对生物炭的结构变化以及吸附特征进行分析。结果显示,在自然pH值和室温条件下(25℃),使用1.33 g/L的P-BBAC_(650)吸附50 mg/L的AMX,可以在60 min内达到吸附平衡,AMX去除效率高达96.0%。AMX吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,其中Langmuir的理论最大吸附容量在65℃时高达198.8 mg/g。吸附热力学结果说明,该吸附是自发、吸热和熵增的吸附过程。表征分析和pH值影响结果证明了P-BBAC_(650)具有更多良好的AMX吸附点位,已成功把阿莫西林吸附在其表面,其吸附机理主要是静电与氢键共同作用。因此,P-BBAC_(650)可作为一种高效去除水中AMX抗生素的吸附剂。

关键词：环境工程学竹蔗渣生物炭吸附阿莫西林

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