专栏推介 | 化学工程

学术   科学   2024-05-10 10:00   陕西  


化学工程

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1.超分子聚合物衍生的新型Nb(PO4)O的制备及其在钠离子电池中的应用

顾鑫1,尚鑫超1,王明清2,刘涛2,邢涛2,李跃然1,李忠涛1
(1.国石油大学(华东) 化学化工学院/重质油国家重点实验室;
2.山东能源集团有限公司 大型煤气化及煤基新材料国家工程研究中心)

摘要

由于资源有限和成本较高,锂电池的大规模应用受到影响。相比之下,钠资源储量丰富,作为锂的替代品逐渐得到重视。然而,由于钠离子较大的半径,在电极嵌入/脱出过程中会使材料发生较大的体积变化,导致结构坍塌。要实现钠电的高性能应用,必须研发具有长循环寿命和优良倍率性能的负极材料。通过植酸三聚氰胺超分子聚合物辅助,运用一步煅烧法合成了一种新型的聚阴离子化合物氧化磷酸铌Nb(PO4)O。该材料具备稳定的大框架结构,保证了钠离子的快速传输;表面疏松的片状结构有利于电解液和电极之间进行传质,有效缩短扩散路径。当用作钠电负极组装钠离子电池时,在1000 mA·g-1的电流密度下,3000次循环以后可逆放电比容量达到133.7 mA·h·g-1;在4000 mA·g-1的高电流密度下,可逆比容量仍有117.9 mA·h·g-1,与Nb2O5相比,具有明显的倍率性能和超长的循环稳定性。

关键词

钠离子电池;负极材料;聚阴离子化合物;氧化磷酸铌

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原文链接:http://xdxbzk.nwu.edu.cn/thesisDetails#10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-02-008&lang=zh



引用格式:顾鑫, 尚鑫超, 王明清, 等. 超分子聚合物衍生的新型Nb(PO4)O的制备及其在钠离子电池中的应用[J]. 西北大学学报(自然科学版), 2024,54(2):220-229.
GU X, SHANG X C, WANG M Q, et al. Preparation of new Nb(PO4)O derived from supramolecular polymer and its application in sodium ion batteries[J]. Journal of Northwest University (Natural Science Edition), 2024,54(2):220-229. 
DOI:10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-02-008




2.镉基MOFs材料的合成、表征及催化降解染料废水

文桂林1,2,王静蕊1,刘道富1,童悦1,王尧宇2

(1.淮南师范学院 化学与材料工程学院;

2.西北大学 化学与材料科学学院)

摘要

工业废水处理对于维护生态平衡、实现可持续发展具有重要意义,研究开发新的污水处理剂,实现污染物催化降解是从根本上解决废水问题的有效方案。基于此,从晶体工程原理出发,以选材广泛、结构可调的MOFs材料为研究对象,通过选用亚甲基双羟萘酸(H2pam)和2,5-双(4-吡啶基)-1,3,4-噻二唑(bpt)作为构件,成功制备了一例MOFs材料,即[Cd(bpt)(H2O)4]n·n(pam)·2nH2O (MOF-1)结构分析和性能表征说明,MOF-1具有一维共价链状和复杂的超分子构型,其合成方法简单、品质好,且形貌较为单一,尺寸为0.5~2 μm;主体框架在310℃以下稳定存在并具有较好的化学稳定性,在强酸和中性水溶液中可保持完整形貌不少于60d和163d;呈现明亮的绿色荧光,可在较宽温度范围内作为分子发光温度计。催化降解工业染料废水的模拟研究显示,MOF-1材料的禁带宽度Eg=2.85eV,带隙值小,对罗丹明B的脱色率达到了85.94%,可显著降解。因此,MOF-1材料是一种具有较大比较优势的染料污水处理剂。

关键词

MOFs材料;晶体结构;理化性能;染料降解

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原文链接:http://xdxbzk.nwu.edu.cn/thesisDetails#10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-02-009&lang=zh



引用格式:文桂林, 王静蕊, 刘道富, 等. 镉基MOFs材料的合成、表征及催化降解染料废水[J]. 西北大学学报(自然科学版), 2024,54(2):230-239. 
WEN G L, WANG J R, LIU D F, et al. Synthesis, characterization and catalytic degradation of dye wastewater of Cd-based MOFs materials[J]. Journal of Northwest University (Natural Science Edition), 2024,54(2):230-239. 
DOI:10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-02-009




3.油茶籽粕发酵菌株的筛选鉴定及发酵产物特性分析
朱晓丽1,赵锦绣1,李富松1,张星1,柯玉鑫1,申烨华2,张子夜3,王军强3
(1.西北大学 城市与环境学院;
2.西北大学 化学与材料科学学院;
3.西安金博瑞生态科技有限公司)

摘要

油茶行业的迅速发展导致油茶籽粕废弃物的大量产生,其落后的处理方式造成了严重的资源浪费,制约了我国油茶行业的可持续发展。油茶籽粕中富含有机质,利用微生物发酵法降解其中的纤维素、木质素及茶皂素等生物大分子来制备有机肥是实现油茶籽粕合理资源化利用的有效途径。通过筛选获得3株针对油茶籽粕中纤维素和木质素的高效降解菌,包括1株真菌X1-1,属于Pleurostomarichardsiae,以及2株细菌M4-2和M5-2,分别为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)和类芽孢杆菌(Paenibacillus sp)属,可有效降低发酵产物中茶皂素的含量,实现油茶籽粕的无害化处理。实验结果显示,经菌株X1-1、M4-2和M5-2发酵处理28d后,油茶籽粕中纤维素含量的降解率分别为29.74%、19.65%和13.19%,木质素含量的降解率分别为12.84%、17.85%和26.39%,茶皂素含量的降解率分别为34.06%、45.05%和46.15%;且发酵后的油茶籽粕腐熟度、有机质含量和养分含量等指标均符合有机肥标准。研究结果拓展了油茶籽粕的资源化利用途径,同时为木质素和纤维素的高效降解提供了良好的菌种资源。

关键词

油茶籽粕;纤维素;木质素;茶皂素;降解菌;有机肥

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原文链接:http://xdxbzk.nwu.edu.cn/thesisDetails#10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-02-010&lang=zh



引用格式:朱晓丽, 赵锦绣, 李富松, 等. 油茶籽粕发酵菌株的筛选鉴定及发酵产物特性分析[J]. 西北大学学报(自然科学版), 2024,54(2):240-250. 
ZHU X L, ZHAO J X, LI F S, et al. Screening and characterization of fermentation strains of camellia sinensis seed meal and fermentation products[J]. Journal of Northwest University (Natural Science Edition), 2024,54(2):240-250. 
DOI:10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-02-010



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