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层状复合氢氧化物的结构调控及其吸附重金属离子的研究进展
被引量:
2
1
作者
程志杰
马建中
+2 位作者
杨娜
张文博
范倩倩
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期509-519,596,共12页
层状复合氢氧化物(LDHs)是具有特殊层状结构的阴离子黏土,具有化学组成可调、比表面积大及结构记忆效应独特等性质,在废水处理方面备受关注。调控LDHs自身结构,是进一步扩大其应用范围、提高其吸附性能的有效途径。该文介绍了LDHs特殊...
层状复合氢氧化物(LDHs)是具有特殊层状结构的阴离子黏土,具有化学组成可调、比表面积大及结构记忆效应独特等性质,在废水处理方面备受关注。调控LDHs自身结构,是进一步扩大其应用范围、提高其吸附性能的有效途径。该文介绍了LDHs特殊的层状结构和其自身性质;总结了LDHs最常用的制备方法,即共沉淀法、离子交换法、尿素水解法、煅烧复原法和溶胶-凝胶法等,分别介绍了各种制备方法的原理和特点;综述了LDHs的结构调控对其吸附重金属离子性能的影响,并总结了LDHs对重金属离子的吸附机理;最后,指出了目前LDHs在处理含有重金属离子废水研究中面临的挑战,并对该材料未来的研究方向和发展趋势进行了展望。
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关键词
层状复合氢氧化物
结构调控
吸附
重金属离子
废水处理
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职称材料
荧光碳量子点及其在防伪中的应用
被引量:
13
2
作者
张文博
石建丽
+2 位作者
马建中
卫林峰
范倩倩
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期139-149,共11页
假冒已成为一个日益严重的全球性问题,因此防伪技术具有十分重要的社会安全意义。使用荧光防伪安全油墨是一种重要的防伪手段。有机染料、共轭聚合物点、半导体量子点和稀土掺杂发光纳米材料是用来制备荧光防伪安全油墨的常用材料,但它...
假冒已成为一个日益严重的全球性问题,因此防伪技术具有十分重要的社会安全意义。使用荧光防伪安全油墨是一种重要的防伪手段。有机染料、共轭聚合物点、半导体量子点和稀土掺杂发光纳米材料是用来制备荧光防伪安全油墨的常用材料,但它们都具有一定的局限性,如有机染料受其光稳定性差和斯托克斯位移小的限制、聚合物点制备工艺复杂且价格昂贵等。碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)作为一种新型的碳基荧光纳米材料,具有成本低、易制备、荧光稳定性良好和毒性低等优点,是防伪领域最具发展前景的发光纳米材料之一。近年来,CQDs在防伪应用中的研究相继涌出。目前,关于CQDs在防伪方面的主要应用方式是制作快干荧光油墨和具有特定图案或二维码的防伪标签。CQDs具有荧光、上转换发光和磷光等不同的发射模式。因此,为了更好地将CQDs用于防伪的安全标记,可以采用双模发射或三模发射等较难复制的手段,并结合光学耦合和编码等先进的加密手段。本文首先详细介绍了CQDs的分类、光学性质和荧光机制;其次,简要介绍了CQDs的合成和改性方法,常用的三种改性方法为表面功能化、掺杂及与其他材料复合;最后,重点归纳了CQDs在防伪中的应用,并对其未来在防伪领域的发展方向进行了展望。
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关键词
碳量子点
光学性质
荧光机制
防伪
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职称材料
聚合物基水滑石-石墨烯复合阻燃材料的研究进展
被引量:
6
3
作者
安文
马建中
徐群娜
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第S02期604-608,共5页
近年来,高分子材料已广泛应用于民用、工业和建筑等各个领域,但其具有潜在的火灾危险,因此,在实际生产过程中,制备阻燃型高分子材料具有一定的必要性。制备阻燃型高分子材料常用的方法是在高分子材料中引入阻燃剂,不仅可以消除或降低材...
近年来,高分子材料已广泛应用于民用、工业和建筑等各个领域,但其具有潜在的火灾危险,因此,在实际生产过程中,制备阻燃型高分子材料具有一定的必要性。制备阻燃型高分子材料常用的方法是在高分子材料中引入阻燃剂,不仅可以消除或降低材料的可燃性,还可减少火灾的发生和蔓延。阻燃剂主要分为两种,一是有机阻燃剂,二是无机阻燃剂。随着人类对环保问题的重视,无机阻燃剂由于具有危害性小、抑烟效果好、污染小而被广泛应用于高分子加工过程中,以提高高分子基体的阻燃性能。随着科技的发展,无机纳米材料已逐渐应用于人们的日常生活中。水滑石和石墨烯因具有独特的结构和特殊的性能而受到研究者的广泛关注。水滑石是由层间阴离子及带正电荷层板堆积而成的二维层状材料,具有主体层板金属离子组成的可调变性、主体层板电荷密度及其分布的可调变性、插层阴离子客体种类及数量可调变性和层内空间可调变性等多种结构特点,可将其引入高分子基体中,从而广泛应用于阻燃、吸附和催化等不同的领域。而石墨烯也是一种二维层状材料,是目前已知最薄、最坚硬的纳米材料,具有结构稳定、超强导电性、超高强度和优异的韧度等优异特性,可将其引入高分子基体中,由于其特殊的组成和结构,可广泛应用在阻燃、电子信息和生物医学等领域。因此,水滑石和石墨烯两种二维层状材料在阻燃领域均有一定的发展前景。为进一步提高高分子材料的阻燃性能,有不少研究者采用不同方法制备水滑石-石墨烯(LDH-rGO)复合材料,并将其引入高分子体系中,制备聚合物基LDH-rGO复合材料,探究其阻燃性能。本文将主要综述LDH-rGO的基本性能及制备方法和聚合物基LDH-rGO复合材料的制备方法,重点介绍聚合物基LDH-rGO复合材料在阻燃方面的应用研究进展。最后,结合本领域现状和课题组前期研究基础,对聚合物基LDH-rGO复合材料未来的发展趋势进行了展望。
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关键词
水滑石-石墨烯
阻燃
聚合物
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职称材料
功能型酪素基复合材料的研究进展
被引量:
2
4
作者
安文
马建中
徐群娜
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第15期2602-2609,共8页
酪素作为一种天然产物蛋白质,既可以溶于酸也可以溶于碱。酪素溶解在氨水中所形成的膜不易溶于水,酪素和硼砂形成的溶液耐贮存且具有抗腐败的作用,因此,在实际操作中通常采用硼砂和氨水来溶解酪素。然而,单纯溶解酪素已不能满足现代工...
酪素作为一种天然产物蛋白质,既可以溶于酸也可以溶于碱。酪素溶解在氨水中所形成的膜不易溶于水,酪素和硼砂形成的溶液耐贮存且具有抗腐败的作用,因此,在实际操作中通常采用硼砂和氨水来溶解酪素。然而,单纯溶解酪素已不能满足现代工业的需求,为更好地应用于现代工业领域,需要对酪素进行一定程度的功能化改性。一般情况下,相比于未改性的酪素,改性酪素具有以下优点:(1)耐水性能更高;(2)成膜柔韧性更高;(3)耐微生物稳定性更高;(4)具有自清洁性、抗紫外性能和药物缓释等特殊性能。初期,多数研究者们通过引入聚合物单体来对酪素进行改性,以期提高酪素的耐水性或成膜性能。但随着科技的发展,人们对功能化产品的需求日益增大。为了赋予酪素特殊的功能,近几年有相关研究者采用无机纳米粒子对酪素进行改性,并采用不同的方法在酪素体系中引入不同的纳米粒子对其进行改性,使纳米粒子赋予酪素基体特殊的功能。截至目前,向酪素中引入纳米氧化锌(ZnO)、纳米二氧化钛(TiO2)和纳米四氧化三铁(Fe3O4)等纳米粒子来改性酪素的研究已取得了初步成功,这些纳米粒子的引入可赋予酪素体系抗菌、自清洁和缓释等特殊性能。其中,采用单原位聚合法将纳米ZnO引入己内酰胺改性酪素的体系中,制得酪素基纳米ZnO复合乳液并将其应用于皮革涂饰,可赋予体系一定的抗菌性能;采用双原位聚合法将纳米TiO2引入聚丙烯酸酯改性酪素体系中,制得酪素基纳米TiO2复合乳液并将其应用于皮革涂饰,可赋予体系自清洁性能;通过设计微胶囊结构,将纳米Fe3O4包覆在酪素胶束中,在外加磁场的作用下,应用到可控药物释放领域可赋予体系缓释功能。此外,还可在酪素体系中引入氧化石墨烯(GO)或蒙脱土(MMT)等纳米材料,赋予体系不同的特殊功能,使其应用更加广泛。本文归纳了功能化改性酪素和酪素基复合材料的研究进展,分别就聚合物和无机纳米粒子对酪素的改性方法进行介绍,分析了自1993年以来改性酪素产品在各个行业的应用,同时对酪素今后的发展趋势进行了展望,为研发更多适用于不同领域的高性能功能型酪素产品提供指导。
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关键词
酪素
改性
纳米材料
功能化
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职称材料
题名
层状复合氢氧化物的结构调控及其吸附重金属离子的研究进展
被引量:
2
1
作者
程志杰
马建中
杨娜
张文博
范倩倩
机构
陕西科技大学轻工科学与工程学院国家轻工化学实验工程示范中心
陕西科技大学
陕西
省轻化工助剂
化学
与技术协同创新
中心
出处
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期509-519,596,共12页
基金
国家自然科学基金重点项目(21838007)
陕西省创新能力支撑计划项目(2021TD-16)。
文摘
层状复合氢氧化物(LDHs)是具有特殊层状结构的阴离子黏土,具有化学组成可调、比表面积大及结构记忆效应独特等性质,在废水处理方面备受关注。调控LDHs自身结构,是进一步扩大其应用范围、提高其吸附性能的有效途径。该文介绍了LDHs特殊的层状结构和其自身性质;总结了LDHs最常用的制备方法,即共沉淀法、离子交换法、尿素水解法、煅烧复原法和溶胶-凝胶法等,分别介绍了各种制备方法的原理和特点;综述了LDHs的结构调控对其吸附重金属离子性能的影响,并总结了LDHs对重金属离子的吸附机理;最后,指出了目前LDHs在处理含有重金属离子废水研究中面临的挑战,并对该材料未来的研究方向和发展趋势进行了展望。
关键词
层状复合氢氧化物
结构调控
吸附
重金属离子
废水处理
Keywords
layered double hydroxides
structural tuning
adsorption
heavy metal ions
wastewater treatment
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
荧光碳量子点及其在防伪中的应用
被引量:
13
2
作者
张文博
石建丽
马建中
卫林峰
范倩倩
机构
陕西科技大学
陕西
省轻化工助剂
化学
与技术协同创新
中心
陕西科技大学
化学
与化工
学院
浙江温州
轻工
研究院
陕西科技大学
轻工
科学与
工程
学院
陕西科技大学
材料
科学与
工程
学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期139-149,共11页
基金
国家自然科学基金(21908141,52073164)
温州市基础性工业科技项目(G20190008)。
文摘
假冒已成为一个日益严重的全球性问题,因此防伪技术具有十分重要的社会安全意义。使用荧光防伪安全油墨是一种重要的防伪手段。有机染料、共轭聚合物点、半导体量子点和稀土掺杂发光纳米材料是用来制备荧光防伪安全油墨的常用材料,但它们都具有一定的局限性,如有机染料受其光稳定性差和斯托克斯位移小的限制、聚合物点制备工艺复杂且价格昂贵等。碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)作为一种新型的碳基荧光纳米材料,具有成本低、易制备、荧光稳定性良好和毒性低等优点,是防伪领域最具发展前景的发光纳米材料之一。近年来,CQDs在防伪应用中的研究相继涌出。目前,关于CQDs在防伪方面的主要应用方式是制作快干荧光油墨和具有特定图案或二维码的防伪标签。CQDs具有荧光、上转换发光和磷光等不同的发射模式。因此,为了更好地将CQDs用于防伪的安全标记,可以采用双模发射或三模发射等较难复制的手段,并结合光学耦合和编码等先进的加密手段。本文首先详细介绍了CQDs的分类、光学性质和荧光机制;其次,简要介绍了CQDs的合成和改性方法,常用的三种改性方法为表面功能化、掺杂及与其他材料复合;最后,重点归纳了CQDs在防伪中的应用,并对其未来在防伪领域的发展方向进行了展望。
关键词
碳量子点
光学性质
荧光机制
防伪
Keywords
carbon quantum dots
optical properties
fluorescence mechanism
anti-counterfeiting
分类号
O613.71 [理学—无机化学]
O472.3 [理学—半导体物理]
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职称材料
题名
聚合物基水滑石-石墨烯复合阻燃材料的研究进展
被引量:
6
3
作者
安文
马建中
徐群娜
机构
陕西科技大学
轻工
科学与
工程
学院
陕西
农产品加工技术研究所
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第S02期604-608,共5页
基金
国家自然科学基金重点项目(21838007)
陕西省创新人才推进计划-青年科技新星项目(2019KJXX-011)~~
文摘
近年来,高分子材料已广泛应用于民用、工业和建筑等各个领域,但其具有潜在的火灾危险,因此,在实际生产过程中,制备阻燃型高分子材料具有一定的必要性。制备阻燃型高分子材料常用的方法是在高分子材料中引入阻燃剂,不仅可以消除或降低材料的可燃性,还可减少火灾的发生和蔓延。阻燃剂主要分为两种,一是有机阻燃剂,二是无机阻燃剂。随着人类对环保问题的重视,无机阻燃剂由于具有危害性小、抑烟效果好、污染小而被广泛应用于高分子加工过程中,以提高高分子基体的阻燃性能。随着科技的发展,无机纳米材料已逐渐应用于人们的日常生活中。水滑石和石墨烯因具有独特的结构和特殊的性能而受到研究者的广泛关注。水滑石是由层间阴离子及带正电荷层板堆积而成的二维层状材料,具有主体层板金属离子组成的可调变性、主体层板电荷密度及其分布的可调变性、插层阴离子客体种类及数量可调变性和层内空间可调变性等多种结构特点,可将其引入高分子基体中,从而广泛应用于阻燃、吸附和催化等不同的领域。而石墨烯也是一种二维层状材料,是目前已知最薄、最坚硬的纳米材料,具有结构稳定、超强导电性、超高强度和优异的韧度等优异特性,可将其引入高分子基体中,由于其特殊的组成和结构,可广泛应用在阻燃、电子信息和生物医学等领域。因此,水滑石和石墨烯两种二维层状材料在阻燃领域均有一定的发展前景。为进一步提高高分子材料的阻燃性能,有不少研究者采用不同方法制备水滑石-石墨烯(LDH-rGO)复合材料,并将其引入高分子体系中,制备聚合物基LDH-rGO复合材料,探究其阻燃性能。本文将主要综述LDH-rGO的基本性能及制备方法和聚合物基LDH-rGO复合材料的制备方法,重点介绍聚合物基LDH-rGO复合材料在阻燃方面的应用研究进展。最后,结合本领域现状和课题组前期研究基础,对聚合物基LDH-rGO复合材料未来的发展趋势进行了展望。
关键词
水滑石-石墨烯
阻燃
聚合物
Keywords
layered double hydroxides-gaphene
flame retardancy
composite
分类号
TQ630.43 [化学工程—精细化工]
TQ314.1 [化学工程—高聚物工业]
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职称材料
题名
功能型酪素基复合材料的研究进展
被引量:
2
4
作者
安文
马建中
徐群娜
机构
陕西科技大学
轻工
科学与
工程
学院
陕西
农产品加工技术研究所
国务院学位委员会
轻工
技术
与工程
学科评议组
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第15期2602-2609,共8页
基金
国家重点研发计划(2017YFB0308602)
陕西省重点科技创新团队(2013KCT-08)
陕西省高校科协人才托举计划项目(20180416)~~
文摘
酪素作为一种天然产物蛋白质,既可以溶于酸也可以溶于碱。酪素溶解在氨水中所形成的膜不易溶于水,酪素和硼砂形成的溶液耐贮存且具有抗腐败的作用,因此,在实际操作中通常采用硼砂和氨水来溶解酪素。然而,单纯溶解酪素已不能满足现代工业的需求,为更好地应用于现代工业领域,需要对酪素进行一定程度的功能化改性。一般情况下,相比于未改性的酪素,改性酪素具有以下优点:(1)耐水性能更高;(2)成膜柔韧性更高;(3)耐微生物稳定性更高;(4)具有自清洁性、抗紫外性能和药物缓释等特殊性能。初期,多数研究者们通过引入聚合物单体来对酪素进行改性,以期提高酪素的耐水性或成膜性能。但随着科技的发展,人们对功能化产品的需求日益增大。为了赋予酪素特殊的功能,近几年有相关研究者采用无机纳米粒子对酪素进行改性,并采用不同的方法在酪素体系中引入不同的纳米粒子对其进行改性,使纳米粒子赋予酪素基体特殊的功能。截至目前,向酪素中引入纳米氧化锌(ZnO)、纳米二氧化钛(TiO2)和纳米四氧化三铁(Fe3O4)等纳米粒子来改性酪素的研究已取得了初步成功,这些纳米粒子的引入可赋予酪素体系抗菌、自清洁和缓释等特殊性能。其中,采用单原位聚合法将纳米ZnO引入己内酰胺改性酪素的体系中,制得酪素基纳米ZnO复合乳液并将其应用于皮革涂饰,可赋予体系一定的抗菌性能;采用双原位聚合法将纳米TiO2引入聚丙烯酸酯改性酪素体系中,制得酪素基纳米TiO2复合乳液并将其应用于皮革涂饰,可赋予体系自清洁性能;通过设计微胶囊结构,将纳米Fe3O4包覆在酪素胶束中,在外加磁场的作用下,应用到可控药物释放领域可赋予体系缓释功能。此外,还可在酪素体系中引入氧化石墨烯(GO)或蒙脱土(MMT)等纳米材料,赋予体系不同的特殊功能,使其应用更加广泛。本文归纳了功能化改性酪素和酪素基复合材料的研究进展,分别就聚合物和无机纳米粒子对酪素的改性方法进行介绍,分析了自1993年以来改性酪素产品在各个行业的应用,同时对酪素今后的发展趋势进行了展望,为研发更多适用于不同领域的高性能功能型酪素产品提供指导。
关键词
酪素
改性
纳米材料
功能化
Keywords
casein
modified
nano materials
functionalization
分类号
TQ630.4 [化学工程—精细化工]
TQ314.1 [化学工程—高聚物工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
层状复合氢氧化物的结构调控及其吸附重金属离子的研究进展
程志杰
马建中
杨娜
张文博
范倩倩
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
2
荧光碳量子点及其在防伪中的应用
张文博
石建丽
马建中
卫林峰
范倩倩
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
13
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职称材料
3
聚合物基水滑石-石墨烯复合阻燃材料的研究进展
安文
马建中
徐群娜
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
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职称材料
4
功能型酪素基复合材料的研究进展
安文
马建中
徐群娜
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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