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Porphyrinbasiertes organisches Netzwerk bestehend aus nachhaltigen Kohlenstoffpunkten für die Photopolymerisation

Angewandte Chemie 2022年第40期134卷

作者： Xiongfei Luo Jianyong Wan Nicolai Meckbach Prof. Dr. Veronika Strehmel Prof. Dr. Shujun Li Prof. Dr. Zhijun Chen Prof. Dr. Bernd Strehmel Northeast Forestry University Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education Hexing Road 26 150040 Harbin China Fachbereich Chemie Institut für Lacke und Oberflächenchemie Hochschule Niederrhein Adlerstr. 1 47798 Krefeld Deutschland

Nachhaltige Kohlenstoffpunkte ( CD s) auf der Basis von Furfural (F- CD ) führten nach Durchführung der Alder-Longo-Reaktion zu einem lichtempfindlichen material. Die gebildete Porphyrineinheit verbindet die F-C D s zu einem kovalenten organischen Netzwerk. Dieses heterogene material (P- CD ) wurde mit XPS charakterisiert, was auf den Einbau der jeweiligen C-, N- und O-Einheiten hinweist. Zeitaufgelöste Fluoreszenz einschließlich der Globalanalyse zeigte einen Beitrag von drei verknüpften Komponenten zur Beschreibung der Gesamtdynamik des angeregten Zustands. Die elektrochemischen und photonischen Eigenschaften dieses heterogenen materials ermöglichten eine Photopolymerisation mittels photo-ATRP, bei der entweder CuBr 2 /TPMA, FeBr 3 /Br − oder ein metallfreier Ansatz die kontrollierte Polymerisation aktivierte. Kettenverlängerungsexperimente funktionierten in allen drei Fällen und zeigten die Aktivität der Endgruppe für die Aktivierung der kontrollierten Blockcopolymerisation unter Verwendung von MMA und Styren als Monomere. Die traditionelle radikalische Polymerisation unter Einsatz eines Diaryliodoniumsalzes als Coinitiator scheiterte.

关键词： LED mit sichtbarem Licht Nachhaltige Kohlenstoffpunkte Photo-ATRP Porphyrin Sensibilisierung

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Compression behaviors of wood-based lattice sandwich structures

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bioResources 2019年第3期13卷 6577-6590页

作者： Yang, Dongxia Hu, Yingcheng Fan, Changsheng Harbin University Key Laboratory of Heilongjiang underground engineering technology Harbin University Harbin150086 China Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education of China College of Material Science and Engineering Northeast Forestry University Harbin150040 China

To obtain a lightweight and high-strength wood sandwich structure, a wooden lattice sandwich cell element was designed in combination with a pyramid-type structure. After inserting glue to prepare the cell unit, the influence of panel thickness and core diameter on the unit cell force was analyzed and compared under the condition of flat pressure. Under the condition of flat pressure, the specific strength of the unit cell was higher than that of the specific strength of the composition material, and the unit cell may be regarded as a structure with high specific strength. Theoretical predictions, simulation analysis, and experimental tests demonstrated that the structure compressive capacity depended on the diameter of the core when the core length was set. The larger the diameter of the core is, the stronger the bearing capacity of the unit cell will be. When the diameter of the core is constant, the longer the core length is, the weaker the bearing capacity of the unit cell will be. The simulation analysis was in agreement with the experimental test results, indicating that the destruction of the structure was mainly caused by the failure of the core. © 2018, bioResources.

关键词： Sandwich structures

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Inside Back Cover: Confinement of Sustainable Carbon Dots Results in Long Afterglow Emitters and Photocatalyst for Radical Photopolymerization (Angew. Chem. Int. Ed. 39/2024)

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Angewandte Chemie International Edition 2024年第39期63卷

作者： Dr. Ping Wang Min Ge Dr. Xiongfei Luo Yingxiang Zhai Nicolai Meckbach Prof. Dr. Veronika Strehmel Prof. Dr. Shujun Li Prof. Dr. Zhijun Chen Prof. Dr. Bernd Strehmel Northeast Forestry University Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education Hexing Road 26 150040 Harbin China Niederrhein University of Applied Sciences Department of Chemistry Institute for Coatings and Surface Chemistry Adlerstr. 1 D-47798 Krefeld Germany Northeast Forestry University College of Chemistry Chemical Engineering and Resource Utilization Hexing Road 26 150040 Harbin China Heilongjiang International Joint Lab of Advanced Biomass Materials Northeast Forestry University Hexing Road 26 150040 Harbin China

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Predicting color change in wood during heat treatment using an artificial neural network model

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bioResources 2019年第3期13卷 6250-6264页

作者： Van Nguyen, Thi Hai Nguyen, Tat Thang Ji, Xiaodi Guo, Minghui Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology Ministry of Education Northeast Forestry University Harbin150040 China Vietnam National University of Forestry Hanoi Viet Nam

Understanding and mastering the color change of wood during heat treatment is essential in the wood working industry because it saves time and reduces energy costs. An artificial neural network (ANN) was employed in this study to establish the relationship between the process parameters of heat treatment and the color change of wood. Three important parameters: temperature (180 °C, 190 °C, 200 °C, 210 °C, and 220 °C), treatment time (2 h, 4 h, 6 h, and 8 h), and wood species (larch and poplar) were considered as inputs to the neural network. There were four neurons in the hidden layer that were used, and an output layer as wood color. According to the results, the mean absolute percentage errors were determined as 0.53%, 0.65%, and 0.31% in the prediction of color change color (ΔE) values for training, validation, and testing data sets, respectively. Determination coefficients (R2) greater than 0.99 were obtained for all data sets with the proposed ANN models. These results showed that ANN models can be used successfully for predicting the color changes in wood during heat treatment. © 2018, bioResources.

关键词： Neural networks

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Donor-Acceptor Molecule based High-Performance Photothermal Organic material for Efficient Water Purification and Electricity Generation

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Angewandte Chemie 2022年第14期134卷

作者： Jing Liu Yuanyuan Cui Prof. Yuyu Pan Prof. Zhijun Chen Prof. Tao Jia Prof. Chenglong Li Prof. Yue Wang Key Laboratory of Forest Plant Ecology Ministry of Education Engineering Research Center of Forest Bio-Preparation College of Chemistry Chemical Engineering and Resource Utilization Northeast Forestry University Harbin 150040 China State Key Laboratory of Supramolecular Structure and Materials College of Chemistry Jilin University Changchun 130012 China School of Petrochemical Engineering Shenyang University of Technology Liaoyang 111003 China Key laboratory of Bio-based Material Science and Technology Ministry of Education School of Materials Science and Engineering Northeast Forestry University Harbin 150040 China

In this contribution, a unique donor-acceptor conjugated organic-small-molecule photothermal material, namely GDPA-QCN, is presented. Bulky dendritic triphenylamine (GDPA) was grafted onto quinoxaline-6,7-dicarbonitrile (QCN) with a phenyl ring as a bridge to form an “umbrella” architecture. Benefited from the particular molecular structure, in solid state, GDPA-QCN molecules adopted a loose packing mode due to the steric effect of “umbrella head” dendritic triphenylamine and flexible molecular structure feature, which allows efficient intramolecular motions and consequently elevates energy dissipation by taking the pathway of thermal deactivation within broad absorption range. The GDPA-QCN solid has high solar-thermal conversion efficiency with an absorption range from 300 to 1100 nm, which can promote superior water purification and electricity generation performance.

关键词： ICT Effect Donor-Acceptor Systems Electricity Generation Solar-Thermal Conversion Water Purification

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Preparation and Characterization of SiO2/Co and C/Co Nanocomposites as Fisher-Tropsch Catalysts for CO2 Hydrogenation

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Chemical Research in Chinese Universities 2018年第4期34卷 635-642页

作者： HAN Fuqin ZHANG Zhe NIU Na LI Jian College of Science Northeast Forestry University Harbin 150040 P. R. China Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology Ministry of Education Northeast Forestry University Harbin 150040 P. R. China

To fabricate high-density cobalt-based catalysts, we first synthesized SiO]C composites via a hydrother- mad method and removed C and SiO2 by two different methods, respectively. The as-prepared SiO2 and C supports then reacted with cobalt acetylacetonate and N,N-dimethylformamide（DMF） under hydrothermal conditions to prepare SiO2/Co and C/Co nanocomposite catalysts. The catalysts were characterized by X-ray difffaction（XRD）, scanning electron microscope（SEM）, transmission electron microscopy（TEM）, inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP）~ energy dispersive X-ray fiuoresence spectrometer（EDX）, and nitrogen adsorption. It was found that hexagonal cobalt nanocrystals were successfully integrated with the mesoporous silica or carbon nanotube supports. SEM and TEM results show that SiO2/Co composites with a hollow/mesoporous sphere structure and C/Co composites with a tubular structure have been successfully synthesized. Both composite samples show superpara- magnetism exhibiting an S-type hysteresis loop, which originated from the cobalt nanoparticles in the samples. Nitrogen adsorption/desorption curves suggest that the SiO2 and C supports have well-developed pore structures and large specific surface areas, and the loading and good dispersity of cobalt nanoparticles on the supports were proven by ICP and EDX. Moreover, the samples exhibited good and stable catalytic activity, denlonstrating that the two composites are suitable catalysts for Fischer-Tropsch CO2 hydrogenation.

关键词： Mesoporous SiO2 Carbon nanotube Cobalt based catalyst Fischer-Tropseh reaction CO2 hydrogenation

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Innenrücktitelbild: Der Einschluss von nachhaltigen Kohlenstoffpunkten führt zu langnachleuchtenden Emittern und zu Photokatalysatoren für die radikalische Photopolymerisation (Angew. Chem. 39/2024)

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Angewandte Chemie 2024年第39期136卷

作者： Dr. Ping Wang Min Ge Dr. Xiongfei Luo Yingxiang Zhai Nicolai Meckbach Prof. Dr. Veronika Strehmel Prof. Dr. Shujun Li Prof. Dr. Zhijun Chen Prof. Dr. Bernd Strehmel Northeast Forestry University Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education Hexing Road 26 150040 Harbin China Hochschule Niederrhein University of Applied Sciences Fachbereich Chemie Institut für Lacke und Oberflächenchemie Adlerstr. 1 D-47798 Krefeld Deutschland Northeast Forestry University College of Chemistry Chemical Engineering and Resource Utilization Hexing Road 26 150040 Harbin China Heilongjiang International Joint Lab of Advanced Biomass Materials Northeast Forestry University Hexing Road 26 150040 Harbin China

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Der Einschluss von nachhaltigen Kohlenstoffpunkten führt zu langnachleuchtenden Emittern und zu Photokatalysatoren für die radikalische Photopolymerisation

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Angewandte Chemie 2024年第39期136卷

作者： Dr. Ping Wang Min Ge Dr. Xiongfei Luo Yingxiang Zhai Nicolai Meckbach Prof. Dr. Veronika Strehmel Prof. Dr. Shujun Li Prof. Dr. Zhijun Chen Prof. Dr. Bernd Strehmel Northeast Forestry University Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education Hexing Road 26 150040 Harbin China Hochschule Niederrhein University of Applied Sciences Fachbereich Chemie Institut für Lacke und Oberflächenchemie Adlerstr. 1 D-47798 Krefeld Deutschland Northeast Forestry University College of Chemistry Chemical Engineering and Resource Utilization Hexing Road 26 150040 Harbin China Heilongjiang International Joint Lab of Advanced Biomass Materials Northeast Forestry University Hexing Road 26 150040 Harbin China

Nachhaltige Kohlenstoffpunkte auf der Basis von Cellulose, insbesondere Carboxymethylcellulose basierende Kohlenstoffpunkte ( CMCCD s), wurden in ein anorganisches Netzwerk eingeschlossen, was zur Bildung von CMCCD s@ SiO 2 führte. Das resultierende material zeigte ein lange anhaltendes Nachleuchten, welches ein Zeitfenster von mehreren Sekunden auch in Gegenwart von Luft umfasste. Temperaturabhängige Emissionsspektren gaben eine Information über die thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz (TADF) und eine Phosphoreszenz bei Raumtemperatur (RTP), während Experimente zur photoinduzierten Generierung von Ladungsträgern zu einem tieferen Verständnis der Verfügbarkeit von Ladungen in der Dunkelphase führten und daher zu ihrer Verfügbarkeit an der Katalysatoroberfläche. Der photo-ATRP Initiator α -Bromphenylethylacetat ( EBPA ) bewirkte eine Löschung der Emission, was zu einer Verkürzung des Zeitfensters für die Emission vom Millisekundenbereich in den Nanosekundenbereich führte und auf eine Beteiligung des Triplettzustandes an dem photoinduzierten Elektronentransfer ( PET ) hinweist. Sowohl die freie radikalische Polymerisation als auch die kontrollierte auf einem photo-ATRP Protokoll basierende radikalische Polymerisation von MMA oder in Kombination mit Styren funktionierten erfolgreich. Die metallfreie photo-ATRP führte basierend auf einem reduktiven Mechanismus zu einem kettenverlängerbaren Makroinitiator. Die Zugabe von 9 ppm Cu 2+ führte zu einem Verhältnis M w / M n von 1.4 obwohl eine Erhöhung auf 72 ppm die Einheitlichkeit der Polymere verbesserte, was einem M w / M n =1.03 entspricht. Ergänzende Experimente mit in kerria laca eingeschlossenen Kohlenstoffpunkten, insbesondere KCD s@ SiO 2 , führten zu ähnlichen Ergebnissen. Die Abscheidung von Cu 2+ (9 ppm) an der Photokatalysatoroberfläche erklärt die bessere Dispersität der Polymere, welche mittels der ATRP gebildet wurden.

关键词： Nachhaltigkeit Kohlenstoffpunkt Einschluss Langes Nachleuchten Photopolymerisation

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Yunnan Baiyao-enhanced cellulose nanofiber composite hydrogel wearable patch for transdermal drug delivery and anti-freezing applications

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International journal of biological macromolecules 2025年 315卷 144684页

作者： Xing Gao Hongchao Zhang Chufan Yan Jie Wu Yutong Wang Minghao Jiang Yanan Wang School of Kinesiology and Health Graduate School Harbin Sport University Harbin 150008 PR China. Electronic address: ***@***. School of Kinesiology and Health Graduate School Harbin Sport University Harbin 150008 PR China. College of Art and Physical Education Kyungil University 50 Gamasil-gil Hayang-eup Gyeongsan-si Gyeongbuk-do Republic of Korea. School of Water Conservancy and Civil Engineering College of Horticulture and Landscape Architecture Northeast Agricultural University Harbin 150030 PR China. Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology (Ministry of Education) College of Material Science and Engineering Northeast Forestry University Harbin 150040 PR China.

Traditional kinesiology tape has limitations such as poor stretchability, skin irritation, and lack of drug-delivery action. Hydrogels, with their unique physicochemical performance, offer significant potential for developing drug-delivering wearable patches. Yunnan Baiyao (YNBY) and Borneol (BP) are traditional Chinese medicines known for their anti-inflammatory and detoxification effects. In this study, a novel traditional Chinese medicine-loaded composite hydrogel (PPCB-YBx) was prepared by incorporating YNBY and BP into cellulose nanofibers (CNFs) composite biopolymer network. The results showed that the PPCB-YB4 hydrogel exhibited excellent stretchability (~1876 % elongation at break), non-irritating skin adhesion, and sustained drug release behavior (88 % released over 72 h) through a non-Fickian diffusion mechanism. Moreover, it showed good biocompatibility, antibacterial activity, gas permeability, and transdermal properties. The PPCB-YB4 hydrogel also exhibited unique anti-freezing (-27.7 °C) and anti-swelling characteristics (swelling ratio of ~4.5 %) and enhanced water retention, making it suitable for use in extreme environments. These results indicate that the PPCB-YBx hydrogel is a promising drug-releasing wearable patch with potential application prospects in healthcare and sports rehabilitation.

关键词： Anti-freezing Cellulose nanofiber composite hydrogel Transdermal drug release Wearable patch Yunnan baiyao

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Nachhaltiger Eisen-Photokatalysator auf Holzbasis für vielfältige Anwendungen mit Sonnenlicht: Wasseraufbereitung und radikalische Photopolymerisation

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Angewandte Chemie 2023年第27期135卷

作者： Xiaolin Guo Xinpeng Zhao Dr. Xiongfei Luo Dr. Yulian Pang Prof. Dr. Bing Tian Prof. Dr. Shouxin Liu Prof. Dr. Shujun Li Prof. Dr. Jian Li Prof. Dr. Bernd Strehmel Prof. Dr. Zhijun Chen Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education Northeast Forestry University Harbin 150040 VR China Diese Autoren haben zu gleichen Teilen zu dieser Arbeit beigetragen. College of Chemistry Beijing Normal University Beijing 100875 VR China Fachbereich Chemie und Institut für Lacke und Oberflächenchemie Hochschule Niederrhein Adlerstr. 1 47798 Krefeld Deutschland

Durch Behandlung von Holz und Eisenoxid wurde ein nachhaltiger Photokatalysator für vielfältige Verwendungzwecke hergestellt, welcher demethyliertes Lignin ( Fe 3 O 4 @D-wood ) enthält. Die Charakterisierung erfolgte mittels XRD, UV/Vis, Photostromunterschungen und elektrochemischen Messungen. Dieses material wurde zum Gegenstand photokatalytischer Untersuchungen für die Wasseraufbereitung und die materialsynthese mittels radikalischer Photopolymerisation. Die Bestrahlung von Fe 3 O 4 @D-wood mit künstlichem Sonnenlicht zeigte eine verbesserte Aktivität bei der photochemischen Oxidation von organischen Schadstoffen in Gegenwart von H 2 O 2 . Die effiziente Erzeugung reaktiver Radikale ermöglichte bei diesem System auch die Photopolymerisation. Hier können Radikale, die auf reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) basieren und in dem katalytischen Zyklus erzeugt werden, als die dominierenden Spezies zur Initiierung der radikalischen Polymerisation angesehen werden. Eine Mischung aus UDMA und TPGDA zeigte eine gute Reaktivität mit Cumolhydroperoxid ( CHP ). Der für die Wasseraufbereitung verwendete Photokatalysator ermöglicht die Wiederverwendung für die Photopolymerisation.

关键词： Nachhaltig Photo-Fenton Photokatalysator Photopolymerisation Wasserreinigung

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