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利用有机超分子光催化剂在太阳光下处理污水的研究进展
1
作者 刘伟旭 贺唱 +5 位作者 朱博文 朱恩伟 张亚宁 陈云宁 李军山 朱永法 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第10期13-30,共18页
对水体中酚类等难降解有机污染物进行深度矿化处理,实现无毒无害排放,是提高环境质量,实现可持续发展的关键.如何高效去除水体中难降解有机污染物不仅是环境化学污染控制的研究热点,也是制约工业废水回用的技术瓶颈.光催化可直接利用太... 对水体中酚类等难降解有机污染物进行深度矿化处理,实现无毒无害排放,是提高环境质量,实现可持续发展的关键.如何高效去除水体中难降解有机污染物不仅是环境化学污染控制的研究热点,也是制约工业废水回用的技术瓶颈.光催化可直接利用太阳光实现污染物的深度矿化和无毒无害排放,为该难题的解决提供了新思路.但对传统无机光催化剂而言,光利用率低、降解速率慢和净化通量低制约了其实际应用.本文总结了本课题组在利用有机光催化剂降解污染物时提出的三个策略,以进一步推动光催化污水处理技术的实际应用.针对可见光利用效率低的难题,发展了一系列有机超分子等新型光催化剂.通过对共轭结构(生色基团)和侧链基团(助色基团)的调控,实现了对最高被占分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)能级位置以及吸光能力的调控,有机半导体光催化剂的降解催化活性可拓展到近红外段,实现了污染物在太阳光下的降解和深度矿化.光生空穴可将酚类和抗生素等难降解污染物完全矿化成CO_(2)和水,建立了可见光下有机半导体光催化剂深度矿化净化水中难降解有机污染物的新方法.通过构建分子内供体受体(DA)结构和分子间供体-受体(D-A)界面,将卟啉和苝二酰亚胺类光催化反应活性拓展到近红外段,太阳光利用效率达70%.针对难降解有机污染物降解去除速率慢的问题,建立了通过光催化剂的分子偶极作用调控内建电场及构建超短迁移路径,进而促进光生电荷的分离和传输,提升污染物降解和矿化动力学.通过支链基团种类和位置调控,发现强极性取代基如羧基、羟基、磺酸基等可以增强偶极作用,而分子偶极在催化剂内有序排列又可以产生强内建电场,从而促进光生电荷的快速分离和迁移到表面,加速污染物的降解反应动力学.通过提升苝二酰亚胺超分子和� 展开更多
关键词 光催化 污水处理 有机半导体 超分子光催化剂 内建电场
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高生物基含量光固化涂料的制备及其性能研究 被引量：8
2
作者 卫国 刘敬成 刘仁 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期10-14,22,共6页
环氧化大豆油丙烯酸酯(AESO)已大规模用于UV固化涂料中,但目前同时获得高生物基含量以及优异机械性能的大豆油基光固化涂料依然是一个很大的挑战。文中设计并合成了异山梨醇甲基丙烯酸酯(ISDMA)作为光固化活性稀释剂。使用流变仪研究了I... 环氧化大豆油丙烯酸酯(AESO)已大规模用于UV固化涂料中,但目前同时获得高生物基含量以及优异机械性能的大豆油基光固化涂料依然是一个很大的挑战。文中设计并合成了异山梨醇甲基丙烯酸酯(ISDMA)作为光固化活性稀释剂。使用流变仪研究了ISDMA对AESO稀释性的影响。将ISDMA与AESO混合制备了一系列生物基UV固化涂料,并对这些涂料的热机械性能、力学性能和涂层基本性能进行了评估。结果表明:ISDMA对AESO表现出良好稀释性的同时,可以有效地提高固化涂层的玻璃化转变温度(Tg)、储能模量和硬度。 展开更多
关键词 UV固化涂料 低黏度 高生物基含量
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高稳定性巯基-丙烯酸酯光固化体系的制备及性能研究 被引量：5
3
作者 陈利 吴青阳 +1 位作者 刘仁 李治全 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期28-33,共6页
传统巯基-丙烯酸酯光固化配方由于使用一级硫醇,贮存稳定性差,气味大,应用范围受限。文章以气味较低的二级硫醇-丙烯酸酯体系为对象,系统研究了二级硫醇含量对配方的稳定性、涂层的热性能、机械性能和基本涂膜性能的影响。结果表明:二... 传统巯基-丙烯酸酯光固化配方由于使用一级硫醇,贮存稳定性差,气味大,应用范围受限。文章以气味较低的二级硫醇-丙烯酸酯体系为对象,系统研究了二级硫醇含量对配方的稳定性、涂层的热性能、机械性能和基本涂膜性能的影响。结果表明:二级硫醇-丙烯酸酯体系具有较高的稳定性,在室温下放置25 d仍保持良好的流动性,而一级硫醇-丙烯酸酯体系放置1 d即发生凝胶。相比于纯丙烯酸酯体系,加入10%(巯基摩尔含量)的二级硫醇即可显著抑制体系的表面氧阻聚,同时双键转化率由47%上升到78%;随着二级硫醇含量的继续增加,涂层的玻璃化转变温度、储能模量和硬度逐渐降低,固化膜的柔韧性、耐冲击性和聚合网络的均一性逐渐增加。因此,通过改变巯基含量可有效调控固化膜的性能,扩大光固化技术的应用领域。 展开更多
关键词 巯基-丙烯酸酯 二级硫醇-丙烯酸酯 光固化 稳定性
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腰果酚缩水甘油醚改性碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯的制备及应用 被引量：2
4
作者 许阳阳 李治全 +2 位作者 安丰磊 袁燕华 刘仁 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 2018年第6期522-531,共10页
利用腰果酚缩水甘油醚与经酸酐酸化后的酚醛环氧丙烯酸酯反应,得到改性碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯树脂,并将其应用到感光型阻焊油墨中。实验通过红外以及核磁氢谱证明了目标产物的成功合成。该改性树脂所制得的涂层具有优异的感光性、耐热... 利用腰果酚缩水甘油醚与经酸酐酸化后的酚醛环氧丙烯酸酯反应,得到改性碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯树脂,并将其应用到感光型阻焊油墨中。实验通过红外以及核磁氢谱证明了目标产物的成功合成。该改性树脂所制得的涂层具有优异的感光性、耐热性以及力学强度,同时柔韧性得到提升。将其应用到感光型阻焊油墨中,与用未改性碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯树脂制得的油墨相比,在保持良好显影性和感光性的同时,解析度由140μm提高到了85μm,显影线条的最小侧蚀由37.1μm降低到10.4μm,展现了优异的抗蚀刻能力。 展开更多
关键词 环氧丙烯酸酯 腰果酚缩水甘油醚 阻焊油墨 柔韧性
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DLP型3D打印用巯烯光敏树脂的制备与性能研究 被引量：2
5
作者 王冲 刘玉龙 +1 位作者 刘仁 李治全 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 2018年第5期434-442,共9页
基于DLP(Digital light processing)的3D打印技术因具有成型速度快、分辨率高、可打印复杂形状等优点而备受关注,开发可用于DLP型3D打印且性能优异的光敏树脂已成为研究热点。巯烯光聚合遵循自由基逐步聚合机理,相对于传统的丙烯酸酯链... 基于DLP(Digital light processing)的3D打印技术因具有成型速度快、分辨率高、可打印复杂形状等优点而备受关注,开发可用于DLP型3D打印且性能优异的光敏树脂已成为研究热点。巯烯光聚合遵循自由基逐步聚合机理,相对于传统的丙烯酸酯链式聚合,巯烯聚合反应速度快、聚合网络均一、固化收缩率低。本文制备了一系列可用于DLP型3D打印的巯烯光敏树脂,探究了巯基单体含量对光敏树脂光聚合动力学、热机械性能、拉伸性能、固化收缩率和打印精度的影响。结果表明,巯基单体的加入会显著提高体系双键转化率,增加聚合网络均一性和断裂伸长率,降低固化收缩率。 展开更多
关键词 3D打印 DLP 光敏树脂 巯烯聚合
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香豆素肟酯类双光子引发剂的合成及性能研究 被引量：2
6
作者 李梦琦 邱婉婉 +3 位作者 胡鹏 朱俊哲 刘仁 李治全 《影像科学与光化学》 CAS 2019年第5期415-427,共13页
开发高效的双光子引发剂是提升双光子聚合速度的关键。本文基于光致脱羧机制,设计并合成了两种以共轭香豆素作为生色团、肟酯作为引发基团的双光子引发剂,并通过实验测试结合模拟计算对该类引发剂的光物理和光化学行为进行了研究。结果... 开发高效的双光子引发剂是提升双光子聚合速度的关键。本文基于光致脱羧机制,设计并合成了两种以共轭香豆素作为生色团、肟酯作为引发基团的双光子引发剂,并通过实验测试结合模拟计算对该类引发剂的光物理和光化学行为进行了研究。结果表明,该类引发剂在400~500 nm区域具有较强吸收,在LED可见光辐照下发生分解,具有光漂白特性,光解后释放的活性种可引发丙烯酸酯类单体聚合。利用双光子三维微纳成型技术,该类香豆素肟酯化合物可有效用于构建高分辨率的三维微纳结构。并通过量子化学计算,对该类引发剂的引发机理进行了探讨。 展开更多
关键词 光引发剂 双光子聚合 光致脱羧 肟酯 香豆素
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高稳定性巯-烯体系的深层光聚合研究 被引量：2
7
作者 陈利 吴青阳 +1 位作者 刘仁 李治全 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 2018年第5期408-416,共9页
传统巯-烯光聚合体系存在储存稳定性差、气味大、UV光聚合深度受限等问题,本文通过单体优化,制备了一种稳定性好、气味小的巯-烯光聚合体系,并采用近红外光诱导上转换纳米粒子发光的策略,成功实现了巯-烯体系9.6cm聚合深度,双键转化率达... 传统巯-烯光聚合体系存在储存稳定性差、气味大、UV光聚合深度受限等问题,本文通过单体优化,制备了一种稳定性好、气味小的巯-烯光聚合体系,并采用近红外光诱导上转换纳米粒子发光的策略,成功实现了巯-烯体系9.6cm聚合深度,双键转化率达80%,且固化样品具有较好的材料均一性和热稳定性(~335℃),有望应用于牙科修复材料和厚层复合材料的光固化。 展开更多
关键词 上转换 巯-烯光聚合 深层光聚合 稳定性 近红外光
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还原态脒类LED光产碱剂的合成及性能研究 被引量：1
8
作者 郑元俭 杨一男 +2 位作者 陆华侨 刘仁 李治全 《影像科学与光化学》 CAS 2020年第1期27-36,共10页
光产碱剂作为光固化材料体系中的关键组分,对光固化速率及固化材料性能有重要影响。本文以氧杂蒽酮作为生色团,脒类化合物DBN作为强碱基团,设计并合成了一种新型单组分氧杂蒽酮还原态脒类光产碱剂,并系统探究了其光物理和光化学行为。... 光产碱剂作为光固化材料体系中的关键组分,对光固化速率及固化材料性能有重要影响。本文以氧杂蒽酮作为生色团,脒类化合物DBN作为强碱基团,设计并合成了一种新型单组分氧杂蒽酮还原态脒类光产碱剂,并系统探究了其光物理和光化学行为。结果表明,氧杂蒽酮还原态脒类光产碱剂在345 nm区域具有较强吸收,光解后释放的强碱DBN可有效引发巯基-环氧体系聚合。与商品化苄基还原态脒类光产碱剂相比,氧杂蒽酮生色团的引入使光产碱剂的吸收波长红移,能更好地匹配365 nm LED光源;与离子型硫杂蒽酮光产碱剂相比,氧杂蒽酮还原态脒类光产碱剂在光解过程中不产生二氧化碳,且催化效率更高,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光产碱剂 氧杂蒽酮 脒类 巯基-环氧
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香豆素基脂环族肟酯可见光引发剂的合成及性能研究
9
作者 李梦琦 朱俊哲 +2 位作者 胡鹏 李治全 刘仁 《影像科学与光化学》 CAS 北大核心 2022年第4期704-713,共10页
本文设计并合成了一系列以香豆素为生色团、肟酯为引发基团的可见光引发剂。通过在肟酯末端引入不同结构的脂肪环,探究了脂肪环自由基作为活性种引发光聚合的行为。该类肟酯光引发剂在350~500 nm具有良好的吸收,在LED可见光辐照下迅速... 本文设计并合成了一系列以香豆素为生色团、肟酯为引发基团的可见光引发剂。通过在肟酯末端引入不同结构的脂肪环,探究了脂肪环自由基作为活性种引发光聚合的行为。该类肟酯光引发剂在350~500 nm具有良好的吸收,在LED可见光辐照下迅速发生光解,具有光漂白特性,光解后产生的活性种可有效引发丙烯酸酯类单体和巯-烯体系单体的自由基光聚合,并可进一步应用于DLP 3D打印,构筑精度较高的三维发光结构。 展开更多
关键词 可见光引发剂 脂肪环自由基 肟酯 香豆素
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叔碳酸缩水甘油酯改性碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯的研究
10
作者 王浩东 孙冠卿 +2 位作者 安丰磊 袁燕华 刘仁 《影像科学与光化学》 CAS 2019年第3期185-194,共10页
为了获得高分辨率和耐侧蚀性能优异的阻焊油墨,本文利用叔碳酸缩水甘油酯(E10p)对碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯进行改性,并将其应用到阻焊油墨体系。实验结果表明,该改性树脂具有优异的感光性,同时涂层性能测试表明该树脂具有优异的耐热性及... 为了获得高分辨率和耐侧蚀性能优异的阻焊油墨,本文利用叔碳酸缩水甘油酯(E10p)对碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯进行改性,并将其应用到阻焊油墨体系。实验结果表明,该改性树脂具有优异的感光性,同时涂层性能测试表明该树脂具有优异的耐热性及柔韧性。与未改性树脂相比,该树脂所制备的阻焊油墨分辨率由75μm线距提高到50μm,侧蚀由37.5μm降低到24.5μm,表现出了更高的分辨率及更优的耐侧蚀性。 展开更多
关键词 环氧丙烯酸酯 叔碳酸缩水甘油酯 阻焊油墨 分辨率
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