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纤维素纳米晶手性光学材料研究进展
1
作者 刘守新 安邦 +2 位作者 孙文野 徐明聪 李伟 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期19-28,共10页
利用来源广泛、绿色、可再生的纤维素纳米晶,与功能材料相结合,构建性能优异的生物质手性光学材料,在比色传感、信息加密、手性诱导和建筑节能等领域具有广阔的应用前景。本文介绍了纤维素纳米晶的制备、手性向列液晶结构的自组装构建... 利用来源广泛、绿色、可再生的纤维素纳米晶,与功能材料相结合,构建性能优异的生物质手性光学材料,在比色传感、信息加密、手性诱导和建筑节能等领域具有广阔的应用前景。本文介绍了纤维素纳米晶的制备、手性向列液晶结构的自组装构建及其手性光学性质,重点综述了纤维素纳米晶手性结构材料光学性质的调控策略以及手性光学应用的研究进展,最后总结并展望了纤维素纳米晶手性光学材料发展所面临的挑战和前景。 展开更多
关键词 纤维素纳米晶 手性向列结构 结构色 圆偏振光 光学应用
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淡水养殖池塘水质评价及与底质相关性分析 被引量：1
2
作者 黄丽 吴松 +4 位作者 覃东立 霍堂斌 黄晓丽 王玉梅 刘守新 《水产学杂志》 CAS 2024年第2期90-97,125,共9页
在哈尔滨地区面积6 600 m^(2)、平均水深1.2 m、多年未清淤的泥沙底质典型淡水精养池溏中混养鲤(Cyprinus carpio)、鲇(Silurus asotus)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)和鲢(Hypophthalmichthys molitrix),春季(4—5月)、夏季(6—8月)... 在哈尔滨地区面积6 600 m^(2)、平均水深1.2 m、多年未清淤的泥沙底质典型淡水精养池溏中混养鲤(Cyprinus carpio)、鲇(Silurus asotus)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)和鲢(Hypophthalmichthys molitrix),春季(4—5月)、夏季(6—8月)和秋季(9月)不同时间采集池塘水体和表层底泥样品,监测养殖周期内水质总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、亚硝酸盐氮(NO_(2)^(-)-N)、硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)和总有机碳(TOC)含量及高锰酸盐指数(COD_(Mn))、p H的季节性变化,利用单项污染指数法、综合污染指数法评价水体污染程度,利用主成分分析法解析水质污染的主要驱动因子,并结合底质指标绘制网络关系图。结果表明:池塘水质整体处于严重污染水平,春季优于夏季和秋季。参与评价时池塘水质为Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类,水质超标数随着养殖时间延长而增加,TN在全养殖周期内均超出警戒水平;TN、TP、NH_(4)^(+)-N和COD_(Mn)是池塘水体的主要污染物。因子分析结果表明,池塘水质主要受鱼类的生长代谢、溶解氧和投饵的影响,污染物以N、P营养盐为主。水体TP、TN、NH_(4)^(+)-N和底泥NO_(2)^(-)-N呈极显著正相关关系(P<0.01),与底泥TOC呈显著正相关关系(P<0.05)。池塘水体和底泥中的有机物污染具有共现性,水体TOC和底泥TOC呈极显著正相关关系(P<0.01)。 展开更多
关键词 淡水养殖池塘 水质 底质 主成分分析 相关性
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双一流学科建设背景下大学生专业自信的培养策略——以林产化工《香料化学与工艺》选修课为例
3
作者 马春慧 李伟 +1 位作者 罗沙 刘守新 《中文科技期刊数据库（引文版）教育科学》 2024年第10期0090-0095,共6页
本文以东北林业大学,材料科学与工程学院,“林业工程”双一流学科建设背景下,国家一流专业“林产化工”本科生专业选修课《香料化学与工艺》课程为研究对象,对于在课程建设与改革中,如何提升大学生的专业自信进行探索。通过课程平台建... 本文以东北林业大学,材料科学与工程学院,“林业工程”双一流学科建设背景下,国家一流专业“林产化工”本科生专业选修课《香料化学与工艺》课程为研究对象,对于在课程建设与改革中,如何提升大学生的专业自信进行探索。通过课程平台建设数据与调研学生亲身感受,尝试得出大学生专业自信的培养途径与模式。在今后的实践中会逐步完善,以期获得更好的教学效果,教学相长,打造省级、国家级一流精品课程。 展开更多
关键词 双一流学科 专业自信 香料化学与工艺
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木质基N,P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭制备及电容去离子性能研究
4
作者 孔祥鑫 张坤 +2 位作者 吴振威 李伟 刘守新 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期6026-6034,共9页
以落叶松木屑为原料,磷酸二氢铵(NH_(4)H_(2)PO_(4))为掺杂剂,氧化石墨烯(GOs)为改性剂,经过液化、树脂化、发泡、炭化以及CO_(2)活化制备出木质基N、P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭(N,P-GCF)。采用SEM、XRD、Raman、XPS、接触角测量仪分... 以落叶松木屑为原料,磷酸二氢铵(NH_(4)H_(2)PO_(4))为掺杂剂,氧化石墨烯(GOs)为改性剂,经过液化、树脂化、发泡、炭化以及CO_(2)活化制备出木质基N、P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭(N,P-GCF)。采用SEM、XRD、Raman、XPS、接触角测量仪分别对N,P-GCF的表面形态、晶体结构、化学性质、亲水性能进行分析,通过改变NH_(4)H_(2)PO_(4)的添加量探究其对泡沫炭孔结构、电化学性能及电容去离子性能(CDI)的影响。结果表明:经GOs改性与NH_(4)H_(2)PO_(4)掺杂后,孔泡尺寸下降,无序性提高。N,P-GCF具有分级孔结构。当NH_(4)H_(2)PO_(4)掺杂量为2 g时,具有最高的比表面积(2684.11 m^(2)·g^(-1))、总孔容(1.42 cm^(3)·g^(-1))和介孔率(49.45%),N、P质量分数分别为2.48%和3.46%。N元素主要以N-5、N-6、N-X形式存在,P元素主要为P-C、P-N。相比于CF,N,P-GCF2.0具有优异的润湿性及力学性能。在1 mol·L^(-1)NaCl电解液的三电极体系中,1 A·g^(-1)的电流密度时N,P-GCF2.0的比电容为256.48 F·g^(-1),当电流密度增加至15 A·g^(-1)时,比电容保持率达72.51%。在500 mg·L^(-1)的初始NaCl溶液、1.2 V的工作电压下,N,P-GCF2.0具有最佳脱盐能力(29.97 mg·g^(-1))及盐吸附速率(1.84 mg·g^(-1)·min^(-1)),10次循环后脱盐能力保留率为90.12%,具有较好的循环稳定性。 展开更多
关键词 木质基 N P共掺杂 氧化石墨烯 泡沫炭 电容去离子
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可见光响应S空位ZnIn_(2)S_(4)催化剂的制备及选择性氧化HMF研究
5
作者 徐俪菲 侯浩强 +3 位作者 马春慧 李伟 罗沙 刘守新 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期33-41,共9页
以硫代乙酰胺为硫源,采用一步法原位制备了具有丰富S空位的硫化铟锌(V S-ZIS)可见光催化剂,对其光催化5-羟甲基糠醛(HMF)选择性氧化为2,5-呋喃二甲醛(DFF)过程进行了研究,并分析了V S-ZIS光催化HMF选择性氧化制备DFF的机理。采用电子顺... 以硫代乙酰胺为硫源,采用一步法原位制备了具有丰富S空位的硫化铟锌(V S-ZIS)可见光催化剂,对其光催化5-羟甲基糠醛(HMF)选择性氧化为2,5-呋喃二甲醛(DFF)过程进行了研究,并分析了V S-ZIS光催化HMF选择性氧化制备DFF的机理。采用电子顺磁共振(EPR)波谱证实S空位的存在,采用紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、XPS考察V S-ZIS的光学性质和元素组成,利用SEM、XRD观察催化剂的表面形貌和晶相结构。研究结果表明:一步法可以成功制备ZnIn_(2)S_(4),其呈花瓣微球状,且Zn、In、S元素均匀分布,可见光波长吸收范围为420~530 nm;制备时间对ZnIn_(2)S_(4)的晶体结构没有产生明显影响,但通过控制制备时间可以调控催化剂中S空位,制备时间2~10 h制得的样品V S-ZIS-2~V S-ZIS-10中,6 h时制得的V S-ZIS-6具有丰富的S空位。80℃加热6 h制备的V S-ZIS-6在反应时间4 h、V S-ZIS-6/HMF质量比值3.2、HMF浓度1.0 mmol/L、空气流量20 mL/min条件下选择性氧化HMF的性能最佳,HMF转化率为95.4%,DFF产率为61.8%。V S-ZIS表面丰富的S空位能够促进O 2在催化剂表面吸附活化,通过捕获光生电子生成更多O_(2)^(-)·,从而提高催化剂对HMF的选择性氧化能力。 展开更多
关键词 硫空位 硫化铟锌 5-羟甲基糠醛 光催化 选择性氧化 2 5-呋喃二甲醛
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电极修饰材料在分子印迹电化学传感器的应用研究进展 被引量：6
6
作者 马春慧 秦旭阳 +3 位作者 许慧娟 李伟 罗沙 刘守新 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期127-139,共13页
在简要介绍分子印迹聚合物(MIP)制备原理,以及分子印迹电化学传感器(MIECS)工作原理的基础上,综述了碳纳米材料、磁性材料和导电聚合材料3种电极修饰材料在MIECS中的应用。碳纳米材料主要涉及石墨烯及其系列衍生物、碳纳米管(CNT);磁性... 在简要介绍分子印迹聚合物(MIP)制备原理,以及分子印迹电化学传感器(MIECS)工作原理的基础上,综述了碳纳米材料、磁性材料和导电聚合材料3种电极修饰材料在MIECS中的应用。碳纳米材料主要涉及石墨烯及其系列衍生物、碳纳米管(CNT);磁性材料在归纳对比了涂覆、磁吸附、电聚合这3种电极修饰方式之外,主要介绍了基于传统电极和基于磁控电极的磁性分子印记聚合物(MMIP)修饰;导电聚合材料的合成方法有化学合成、电化学聚合和微生物辅助聚合,重点叙述了电化学聚合法的特点。最后,对MIECS的发展前景和面临挑战进行了展望。 展开更多
关键词 分子印迹技术 电化学传感器 碳纳米材料 磁性材料 导电聚合物
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碳点/纤维素构建多色余辉气凝胶 被引量：2
7
作者 霍薪竹 曹梦楠 +3 位作者 刘守新 陈志俊 李坚 李淑君 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-7,共7页
以柠檬酸为碳源,采用一步水热法制备了柠檬酸碳点(CDs)。将CDs掺杂到纤维素纳米纤维(CNF)中,经过物理交联后,制得磷光CDs@CNF气凝胶,以CDs作为供体和罗丹明B(RhB)作为受体,通过三重态到单重态磷光能量转移(TS-FRET)策略制备出红色余辉CD... 以柠檬酸为碳源,采用一步水热法制备了柠檬酸碳点(CDs)。将CDs掺杂到纤维素纳米纤维(CNF)中,经过物理交联后,制得磷光CDs@CNF气凝胶,以CDs作为供体和罗丹明B(RhB)作为受体,通过三重态到单重态磷光能量转移(TS-FRET)策略制备出红色余辉CDs-RhB@CNF气凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、稳态/瞬态荧光光谱和国际照明委员会(CIE)色度图对气凝胶光物理性能和微观形貌表征分析,结果显示:CDs@CNF在535 nm处的磷光寿命为144.88 ms,CDs均匀分布在CNF气凝胶中,气凝胶呈蜂窝状多孔结构;CDs-RhB@CNF气凝胶在600 nm处的磷光寿命为102.49 ms,Forster转移效率可达65.9%;掺杂罗丹明6G(Rh6G)和罗丹明123(Rh123)的荧光染料获得了具有黄色余辉发射的CDs-Rh6G@CNF及CDs-Rh123@CNF气凝胶;进一步将负载气凝胶的磷光纸应用于美观折纸和高级防伪领域,扩展了以天然生物质制备多色余辉材料的策略及应用领域。 展开更多
关键词 碳点 纳米纤维素 气凝胶 TS-FRET 多色余辉
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具有高效电磁屏蔽性能的银纳米线/木棉纤维素纸的制备与研究 被引量：1
8
作者 滕睿 张全 +5 位作者 孙依诺 牛卓航 刘铭轩 曹其宇 刘守新 李伟 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期8096-8102,共7页
以多元醇法制备出的银纳米线作为导电填料,木棉纤维素微纤维作为载体,通过真空抽滤制成导电复合纸,使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、四探针测试仪、矢量网络分析仪对复合纸进行表征,探究了银纳米线含量对其电导率... 以多元醇法制备出的银纳米线作为导电填料,木棉纤维素微纤维作为载体,通过真空抽滤制成导电复合纸,使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、四探针测试仪、矢量网络分析仪对复合纸进行表征,探究了银纳米线含量对其电导率与电磁屏蔽效能的影响。结果显示,银纳米线作为一种一维的银单质纳米材料能够均匀地分布在复合纸中,并且形成优异的导电网络。当纯纤维素纸中加入2.5%(质量分数)的银纳米线,纸的电阻由470.57 MΩ•cm骤降至1.26 mΩ•cm。当银纳米线的浓度从2.5%提升至10%后,纸的电导率从793.65 S/cm提升至3039.51 S/cm,电磁屏蔽效能也从38.1 dB提升至61.5 dB。 展开更多
关键词 木棉纤维素 银纳米线 电导率 电磁屏蔽
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用于湿度响应的手性向列纤维素纳米晶体/单糖复合虹彩薄膜的制备与性能 被引量：1
9
作者 孙文野 张善华 +5 位作者 徐传保 安邦 滕睿 徐明聪 李伟 刘守新 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期111-120,共10页
以滤纸为原料,采用浓硫酸水解法制备纤维素纳米晶体(CNC),将果糖、葡萄糖和甘露糖分别与CNC以不同质量比共混,通过蒸发诱导自组装方法制备了CNC/单糖复合虹彩薄膜。紫外-可见反射光谱分析结果表明,复合薄膜具有明显的虹彩颜色,随着每种... 以滤纸为原料,采用浓硫酸水解法制备纤维素纳米晶体(CNC),将果糖、葡萄糖和甘露糖分别与CNC以不同质量比共混,通过蒸发诱导自组装方法制备了CNC/单糖复合虹彩薄膜。紫外-可见反射光谱分析结果表明,复合薄膜具有明显的虹彩颜色,随着每种单糖含量的增加,薄膜的结构色发生了明显的红移。偏光显微镜和扫描电子显微镜表征结果表明,CNC在成膜过程中发生了自组装,复合虹彩薄膜保留了CNC原有的指纹织构和周期性层状结构。红外光谱和X射线衍射分析表明,添加单糖没有改变CNC本身的官能团,单糖与CNC通过物理作用相结合。单糖的加入也不会改变CNC的晶型结构,对纤维素结晶度的影响十分有限。加入单糖有助于提高薄膜的湿度响应性能,复合薄膜在相对湿度为37%和98%的环境之间表现出从绿色到红色的可逆结构色变化。 展开更多
关键词 纤维素纳米晶体 单糖 结构色 虹彩薄膜 手性 自组装
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活性炭氧化改性对其载银后杀菌性能的影响 被引量：1
10
作者 孔祥鑫 鲁高扬 +3 位作者 李美莹 耿思雨 李光全 刘守新 《森林工程》 北大核心 2023年第3期125-130,共6页
为研究活性炭不同氧化改性方式对其制备银负载杀菌功能活性炭的影响,对椰壳活性炭(Coconut activated carbon,AC)进行HNO3和H2O2改性处理,然后浸渍于AgNO3溶液中,以聚丙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,NaBH4为还原剂制得载银活性炭(Ag/AC)。... 为研究活性炭不同氧化改性方式对其制备银负载杀菌功能活性炭的影响,对椰壳活性炭(Coconut activated carbon,AC)进行HNO3和H2O2改性处理,然后浸渍于AgNO3溶液中,以聚丙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,NaBH4为还原剂制得载银活性炭(Ag/AC)。通过扫描电子显微镜(SEM)观察AC表面形貌结构,低温氮气吸附测定AC的孔隙结构,采用X射线衍射仪分析AC的晶形结构,研究不同制备条件下Ag/AC的抑菌性能及银流失量。结果表明,银离子被还原为粒径10~40 nm的纳米银单质并均匀分布在AC表面,随Ag担载量增加,Ag/AC的比表面积下降,杀菌性能与抗银流失性能提高。对比2种氧化改性的结果可知,H2O2改性制得的Ag/AC-H2O2的载银量最高(0.64%),抑菌性能最好(抑菌宽带为4.01 mm),在25℃下震荡15 d的银流失量为0.035%。Ag/AC-H2O2在保持高抑菌性能的前提下实现了银控释。 展开更多
关键词 纳米银控释 氧化改性 活性炭 抑菌性能 浸渍法 银流失量
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木质素磺酸钠荧光膜的制备及其在硝基爆炸物检测中的应用
11
作者 杨明明 高丽坤 +3 位作者 李坚 刘守新 李淑君 陈志俊 《生物质化学工程》 CAS 2023年第1期13-19,共7页
以木质素磺酸钠(LS)为原料,聚乙烯醇为黏合剂,制备了木质素磺酸钠荧光膜。通过荧光光谱仪和激光粒度分析仪对LS的形态和光学性质进行了分析,研究了硝基化合物和无硝基化合物对LS的荧光猝灭作用及猝灭机理,并将木质素磺酸钠荧光膜应用于... 以木质素磺酸钠(LS)为原料,聚乙烯醇为黏合剂,制备了木质素磺酸钠荧光膜。通过荧光光谱仪和激光粒度分析仪对LS的形态和光学性质进行了分析,研究了硝基化合物和无硝基化合物对LS的荧光猝灭作用及猝灭机理,并将木质素磺酸钠荧光膜应用于硝基爆炸物的检测。研究结果表明:LS随着制备溶剂中乙醇体积分数的增加,其荧光发射峰强度增加,分子之间发生缓慢聚集,且聚集体颗粒变大,具有聚集诱导发射(AIE)性质;硝基苯和对硝基苯酚均对LS的荧光猝灭程度高达90%,间二硝基苯对LS的荧光猝灭程度也有56%;苯、甲苯、苯酚、对苯二甲酸、对苯二甲醛和邻苯二甲醛等无硝基化合物对LS的荧光猝灭作用几乎没有。LS对硝基苯、间二硝基苯和对硝基苯酚等硝基化合物显示出专一、特异的高灵敏检测性能,该现象主要由光诱导电子转移机制造成的。浸泡过硝基苯/乙醇溶液、间二硝基苯/乙醇溶液和对硝基苯酚/乙醇溶液的木质素磺酸钠荧光膜的荧光猝灭程度分别为89%、78%和100%。将硝基化合物溶液在荧光膜上涂写,在日光下观察不到笔迹存在,而在紫外光下能观察到笔迹部分有明显的荧光猝灭现象。 展开更多
关键词 木质素 聚集诱导发射 荧光猝灭 硝基化合物检测 荧光传感
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双模板-水热炭化制备马蹄形中空多孔炭及其电化学性能
12
作者 徐州 刘宇轩 +6 位作者 池俊霖 张婷婷 王姝越 李伟 马春慧 罗沙 刘守新 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期954-962,I0004-I0008,共14页
以木糖为碳源,利用嵌段共聚物聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)/十二烷基硫酸钠(SDS)混合乳液构筑微反应器,水热炭化制备马蹄形中空多孔炭。研究表明木糖在微反应器与溶液界面发生水热反应,160℃水热条件下P123的亲水聚环氧乙烷... 以木糖为碳源,利用嵌段共聚物聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)/十二烷基硫酸钠(SDS)混合乳液构筑微反应器,水热炭化制备马蹄形中空多孔炭。研究表明木糖在微反应器与溶液界面发生水热反应,160℃水热条件下P123的亲水聚环氧乙烷嵌段(PEO)亲水性下降并向乳液内部增溶,使乳液逐渐润胀和破裂。P123/SDS质量比会影响微反应器的完整度,而水热时间可以调控微反应器的开口角度和空腔直径。开放性空腔能储存更多电荷和离子并缩短传输距离,使多孔炭的比电容和能量密度增大且与空腔直径呈正相关关系。当P123/SDS质量比为1.25:1、水热时间为12 h时,马蹄形中空多孔炭的开口角度(63°)和空腔直径(80 nm)最大、电化学性能最佳,在6 mol·L^(–1)KOH三电极体系中电流密度1 A·g^(–1)时比电容达292 F·g^(–1);在两电极体系中电流密度0.2 A·g^(–1)时比电容达185 F·g^(–1),能量密度达6.44 Wh·kg^(–1);电流密度5 A·g^(–1)时5000次充放电循环后电容保持率达94.83%。 展开更多
关键词 马蹄形 中空多孔炭 木糖 水热炭化 模板 界面
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(001)/(101)晶面暴露TiO_(2)光催化氧化甘油制备甲酸研究
13
作者 侯浩强 杨峥 +4 位作者 徐俪菲 马春慧 李伟 罗沙 刘守新 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期10207-10215,共9页
采用水热法制备了(001)/(101)晶面暴露的TiO_(2)催化剂,对其光催化氧化甘油制备甲酸性能进行了研究。利用SEM、TEM、XRD、XPS、EPR、Raman、UV-vis DRS和PL对TiO_(2)的结构和光学性能进行表征。结果表明,以钛酸异丙酯为Ti源,以氢氟酸为... 采用水热法制备了(001)/(101)晶面暴露的TiO_(2)催化剂,对其光催化氧化甘油制备甲酸性能进行了研究。利用SEM、TEM、XRD、XPS、EPR、Raman、UV-vis DRS和PL对TiO_(2)的结构和光学性能进行表征。结果表明,以钛酸异丙酯为Ti源,以氢氟酸为形貌控制剂,通过水热法合成的TiO_(2)暴露出(001)晶面。氢氟酸加入量为2 mL的样品(TiO_(2)-2F)同时暴露锐钛矿(001)和(101)晶面,表现出最高的催化活性和选择性。紫外光照射4 h,TiO_(2)-2F催化剂上甘油转化率为49.0%,甲酸选择性为55.6%。界面接触的(001)和(101)晶面形成表面异质结,抑制光生载流子的复合,提高甘油光催化氧化活性。(001)晶面的氧空位和配位不饱和O_(2c)-Ti_(5c)-O_(2c)键合方式使甘油及其中间产物深度氧化,提高甲酸选择性。机理分析表明,·OH和·O^(-)_(2)是甘油选择性氧化制备甲酸的关键活性物种。 展开更多
关键词 光催化 TiO_(2) (001)/(101)晶面 甘油 甲酸
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Cu、N共掺杂TiO_(2)纳米管光催化重整甘油制备合成气
14
作者 侯浩强 徐俪菲 +5 位作者 徐州 杨峥 李伟 马春慧 罗沙 刘守新 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2103-2112,共10页
通过碱性水热-离子交换法制备了Cu、N共掺杂TiO_(2)纳米管(Cu/N-TNT),对其光催化重整甘油制备合成气性能进行了研究。结果表明,Cu/N-TNT具有富含氧空位(O_(v))的管状结构,N以Ti-N形式取代部分O形成杂质能级,Cu以Cu^(2+)形式掺杂在催化... 通过碱性水热-离子交换法制备了Cu、N共掺杂TiO_(2)纳米管(Cu/N-TNT),对其光催化重整甘油制备合成气性能进行了研究。结果表明,Cu/N-TNT具有富含氧空位(O_(v))的管状结构,N以Ti-N形式取代部分O形成杂质能级,Cu以Cu^(2+)形式掺杂在催化剂晶格间隙和表面,Cu、N共掺杂促进TiO_(2)表面电荷有效分离,有利于其光催化重整甘油制备合成气活性和选择性的提高。紫外光照射8h时,掺Cu量为0.15%的Cu/N-TNT催化剂上CO和H_(2)产量分别为7.3和8.5 mmol·g^(-1),是原始TiO_(2)的9.1和70.8倍,nH_(2)/nCO从0.52提高为1.18,nCO/nCO_(2)从0.21提高至0.42。Cu/N-TNT表面N和OV为醛类脱羰和甲酸脱水生成CO提供反应活性位点,Cu作为浅势阱提高光生电子-空穴分离效率。光生空穴(h+)是光催化重整甘油制备合成气过程中的主要活性物种,大量经基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_(2)-)会导致甘油过度氧化,使CO选择性降低。 展开更多
关键词 Cu、N共掺杂TiO_(2) 合成气 光催化重整 甘油
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Ag担载对TiO_2光催化活性的影响 被引量：83
15
作者 刘守新 曲振平 +2 位作者 韩秀文 孙承林 包信和 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期133-137,共5页
采用光化学沉积法合成了Ag/TiO2 光催化剂 ,以苯酚降解反应考察了光催化剂活性随Ag担载量的变化 ,用TEM观察了Ag在TiO2 表面的分布与形貌 ,以漫反射紫外 可见光谱 (DRS)分析了不同Ag担载量的光催化剂的光谱特征 .结果表明 ,适宜担载量... 采用光化学沉积法合成了Ag/TiO2 光催化剂 ,以苯酚降解反应考察了光催化剂活性随Ag担载量的变化 ,用TEM观察了Ag在TiO2 表面的分布与形貌 ,以漫反射紫外 可见光谱 (DRS)分析了不同Ag担载量的光催化剂的光谱特征 .结果表明 ,适宜担载量的Ag可显著提高TiO2 的光催化活性 .TEM观察显示 ,Ag在TiO2 表面形成纳米级团簇结构 ,随Ag担载量的增加 ,团簇尺寸增大 .DRS分析表明 ,Ag的担载对TiO2 紫外区域的光谱特征没有影响 .根据Ag团簇的能级随其几何尺寸的变化分析了Ag担载量的变化对TiO2 光催化活性的影响机理 . 展开更多
关键词 银 二氧化钛 负载型催化剂 苯酚 光催化 降解 活性 水污染
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表面酸碱2步改性对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响 被引量：43
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作者 刘守新 陈孝云 +1 位作者 陈曦 孙承林 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期89-93,共5页
研究了酸碱2步改性对活性炭吸附水相中Cr(Ⅵ)的影响.将活性炭(AC0)在HNO3溶液中氧化(AC1),然后在NaOH和NaCl的混合液中处理(AC2).分别采用平衡和连续吸附试验,测试Cr(Ⅵ)的吸附特征.以Boemh滴定法定量检测活性炭表面酸性官能团数量,结... 研究了酸碱2步改性对活性炭吸附水相中Cr(Ⅵ)的影响.将活性炭(AC0)在HNO3溶液中氧化(AC1),然后在NaOH和NaCl的混合液中处理(AC2).分别采用平衡和连续吸附试验,测试Cr(Ⅵ)的吸附特征.以Boemh滴定法定量检测活性炭表面酸性官能团数量,结合元素分析结果定量表征活性炭的表面含氧官能团变化;以低温液氮(N2/77K)吸附法分析活性炭的比表面积和孔径结构.结果表明:活性炭经2步改性后,其Cr(Ⅵ)的吸附容量和吸附速度均显著改变.吸附容量和吸附速度大小依次为AC2>AC1>AC0.改性活性炭表面积下降,表面含氧酸性官能团数量增加.HNO3液相氧化处理可使活性炭表面生成带正电含氧酸性官能团,第2步改性后活性炭表面酸性官能团H+部分被Na+取代,使活性炭表面酸性降低.表面较多的含氧酸性官能团(与AC0相比)、适宜的表面pH(与AC1相比)是AC2所表现出较高Cr(Ⅵ)吸附容量的主要原因. 展开更多
关键词 活性炭 改性 酸 碱 吸附 六价铬
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载银光催化剂Ag-TiO_2合成及光催化性能 被引量：31
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作者 刘守新 王岩 +1 位作者 李海潮 张世润 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期56-59,共4页
通过光化学沉积法合成了负载有贵金属银的高活性光催化剂Ag -TiO2 ,通过以亚甲基蓝为模型化合物对所制得的光催化剂的光催化活性进行评价 ,研究了制备过程中的主要因素对催化剂活性的影响。结果表明 ,当AgNO3的含量为 0 .1mol/L时 ,AgN... 通过光化学沉积法合成了负载有贵金属银的高活性光催化剂Ag -TiO2 ,通过以亚甲基蓝为模型化合物对所制得的光催化剂的光催化活性进行评价 ,研究了制备过程中的主要因素对催化剂活性的影响。结果表明 ,当AgNO3的含量为 0 .1mol/L时 ,AgNO3 溶液用量为 7mL/gTiO2 ,AgNO3 与Na2 NO3 的溶液体积比为 2∶1,所合成的Ag -TiO2 光催化剂活性最高。在相同条件下 ,Ag -TiO2 对亚甲基蓝的降解速率是原料TiO2 的 8倍。 展开更多
关键词 光催化剂 光化学沉积 Ag-Tio2 光降解 合成 环境污染控制 二氧化肽负载型光催化剂 银 光催化活性
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酸催化水解法制备可见光响应N掺杂纳米TiO_2催化剂 被引量：44
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作者 刘守新 陈孝云 陈曦 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期697-702,共6页
以TiC14为钛源，采用酸催化水解法合成了TiO2前驱体，在NH3／N2气氛中经程序升温处理制得不同N掺杂量的TiO2可见光响应催化剂．以苯酚为模型物，考察了催化剂在可见光及紫外光区的催化活性．采用X射线衍射、紫外一可见漫反射光谱、傅里... 以TiC14为钛源，采用酸催化水解法合成了TiO2前驱体，在NH3／N2气氛中经程序升温处理制得不同N掺杂量的TiO2可见光响应催化剂．以苯酚为模型物，考察了催化剂在可见光及紫外光区的催化活性．采用X射线衍射、紫外一可见漫反射光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和低温氮物理吸附对光催化剂的晶相结构、光谱特征和表面结构进行了表征．结果表明．掺杂N后锐钛矿TiO2的可见光催化活性显著提高，在500℃焙烧5h制得的催化剂在可见光区及紫外光区均表现出最高的光催化活性．N掺杂对TiO2的晶粒大小、比表面积和晶相结构影响不大．适量N掺杂可在TiO2表面形成Ti—O—N键，形成了新的能级结构，使催化剂的吸收带边红移至490～550nm；同时该结构也可有效提高TiO，的紫外光催化活性． 展开更多
关键词 二氧化钛 氮 掺杂 可见光 光催化剂 苯酚 降解
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活性炭孔结构和表面化学性质对吸附硝基苯的影响 被引量：50
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作者 刘守新 陈曦 张显权 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1192-1196,共5页
通过对活性炭HNO3氧化及随后的N2气氛中热处理,研究了活性炭性质对其吸附硝基苯性能的影响.以低温液氮(N2/77K)吸附测定活性炭的比表面积和孔容、孔径分布,以SEM观测活性炭表面形貌,以Boehm滴定、FTIR、零电荷点pHPZC测定及元素分析定... 通过对活性炭HNO3氧化及随后的N2气氛中热处理,研究了活性炭性质对其吸附硝基苯性能的影响.以低温液氮(N2/77K)吸附测定活性炭的比表面积和孔容、孔径分布,以SEM观测活性炭表面形貌,以Boehm滴定、FTIR、零电荷点pHPZC测定及元素分析定量表征活性炭表面含氧官能团变化.结果表明,HNO3氧化可以显著改变活性炭表面化学性质,增加活性炭表面酸性含氧官能团数量,对活性炭孔隙结构影响不大.随后N2气氛中热处理可以造成活性炭表面酸性含氧官能团分解,外表面积增大,微孔烧蚀为中孔.硝基苯在活性炭上的吸附基本符合Langmuir方程.改性后活性炭对硝基苯的吸附容量明显改变,ACNO-T、ACraw、ACNO吸附容量分别为1 011.31、483.09、321.54 mg.g-1.较大的外表面积、适宜数量的中孔以及较少的酸性含氧官能团是ACNO-T对硝基苯表现出较高吸附容量的主要原因. 展开更多
关键词 活性炭 HNO3氧化 热处理 硝基苯 吸附
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活性炭的光催化再生机理 被引量：15
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作者 刘守新 陈广胜 孙承林 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期405-408,共4页
通过研究催化剂的改性、再生温度、外加氧化剂对活性炭光催化再生反应速度的影响,结合光催化与活性炭的吸附理论,分析了活性炭的光催化再生机理.研究表明,活性炭的光催化再生由三个准一级反应组成.再生初期,再生反应速度由TiO2光催化降... 通过研究催化剂的改性、再生温度、外加氧化剂对活性炭光催化再生反应速度的影响,结合光催化与活性炭的吸附理论,分析了活性炭的光催化再生机理.研究表明,活性炭的光催化再生由三个准一级反应组成.再生初期,再生反应速度由TiO2光催化降解吸附质的速率决定;反应的第二个阶段由光催化反应速度和吸附质的解吸速度共同决定;再生后期,再生反应速度由吸附质在活性炭上的解吸速率所决定.活性炭表面及其大孔内负载的TiO2是使苯酚降解转化分解为无机物的降解中心.正是由于降解中心的存在及其表面苯酚浓度趋于零的状态,使得已吸附于活性炭孔内的苯酚不断向这个中心扩散,形成活性炭孔内苯酚的浓度差.在浓度差的作用下,扩散作用持续进行,导致活性炭内吸附位的逐步空出,从而实现活性炭的光催化再生. 展开更多
关键词 活性炭 再生机理 光催化再生 反应速度 光催化降解 吸附质 再生温度 吸附理论 一级反应 TiO2 降解转化 解吸速率 扩散作用 浓度差 苯酚 催化剂 氧化剂 无机物 孔内 吸附位 表面
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