潘昱
,
蔡永成
,
宋冬营
,
贺高红
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201606018
共轭双烯烃聚合是高分子工业中重要的组成部分,是合成橡胶工业的基础.稀土金属催化体系是制备高顺式聚共轭双烯的主要体系之一,与锂系和钛系催化体系相比具有独特的优势.随着对稀土金属催化共轭双烯聚合的深入研究,人们的视野从以前的非均相催化体系,逐渐过渡到均相或准均相催化体系,并且可以实现对聚合物分子量和分子量分布的有效调控.本文基于最近十几年的研究工作,以催化剂结构为主线,从三个方面综述了稀土金属体系催化共轭双烯高顺式聚合的研究.
关键词:
稀土金属
,
共轭双烯
,
顺式聚合
,
合成橡胶
,
配位聚合
施建杭
,
AbuziedMostafaAbd El-Rady
,
陈小洁
,
陈水超
,
张林
,
贺高红
,
陈欢林
膜科学与技术
采用太阳能集热真空膜蒸发系统对高浓盐水进行蒸发浓缩试验研究,考察了温度,真空度以及盐水溶液浓度对浓缩效果的影响.结果表明:温度、真空度的提高均能增大膜通量;实验中聚四氟乙烯(PTFE)膜组件的最高膜蒸发浓缩通量可迭3.94 kg/(m2·h);其中盐水浓度能从7％蒸发浓缩至32％,不产生明显的结晶.太阳能集热装置能维持料液温度在60～80℃范围内,供热稳定性良好,具有放大应用前景.
关键词:
太阳能
,
真空膜蒸发
,
浓缩
,
浓盐水
顾爽
,
贺高红
,
吴雪梅
,
林畅
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.05.019
由于当前所使用的质子交换膜材料存在成本高、无法高温操作和不够环保等缺点,开发新型的成本低、性能高的质子交换膜越来越引起人们的重视.对于新型质子交换膜的研制主要体现在两个方面,一个是对于全氟磺酸型膜的改进和增强,包括加入支撑材料或掺杂增强材料等方法;另一个是彻底抛开全氟树脂,开发新型的质子交换膜材料,其中包括直接磺化、直接聚合、接枝、掺杂等制备方法.简要评述了这些方法的优缺点和这些膜材料的性能,并附以实例说明.
关键词:
燃料电池
,
质子交换膜
,
制备
,
改性
贺高红
,
焉晓明
,
吴雪梅
,
胡正文
,
杜立广
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.03.021
质子交换膜燃料电池是一种高效环保的发电技术,具有良好的应用前景.质子交换膜是其核心组件,目前商业化的全氟磺酸型质子交换膜材料存在成本高、无法高温操作和对环境有害等缺点,因此,开发新型的低成本、高性能的非氟质子交换膜成为研究的热点之一.介绍了非氟质子交换膜的开发以及对其进行改性的方法,同时还综述了非氟质子交换膜微观结构研究以及改性对其微观结构的影响.
关键词:
燃料电池
,
非氟质子交换膜
,
磺化聚合物
,
改性
,
微观结构
王永东
,
焉晓明
,
贺高红
,
胡正文
,
吴雪梅
,
杜林
高分子材料科学与工程
采用无毒高活性的氯甲基辛基醚（CMOE）作为氯甲基化试剂,对聚醚酰亚胺（PEI）进行氯甲基化。考察了各种因素对氯甲基化反应的影响规律,优化了反应条件。溶剂用量、催化剂用量、反应温度等因素对反应有显著影响,最佳反应条件为：PEI∶CMOE∶C2H4Cl2∶ZnCl2=2.0 g∶4 mL∶50 mL∶1.0 g,反应温度60℃。在该条件下控制反应时间,成功合成了一系列不同取代度的氯甲基化PEI,取代度为21%~110%。
关键词:
聚醚酰亚胺
,
氯甲基化反应
,
氯甲基辛基醚
陈兆安
,
邓麦村
,
陈勇
,
贺高红
,
吴鸣
,
葛洁
,
李京华
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.01.004
以二醋酸纤维素酯(CA)/聚乙烯基亚胺(PEI)共混制备微孔滤膜,利用PEI对重金属离子的螯合作用吸附水溶液中的Cu2+.实验考察了吸附时间、pH对Cu2+静态吸附性能的影响.膜对Cu2+的等温吸附符合Langmuir型吸附,其饱和吸附量取决于膜中PEI的含量.
关键词:
醋酸纤维素
,
聚乙烯基亚胺
,
微滤膜
,
铜离子
金美芳
,
王俊九
,
周谨
,
杨丹
,
贺高红
,
张卫
,
虞星炬
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2003.03.002
合成了两种侧链液晶高分子(PSC-Ⅱ),得到具有冠醚和液晶的双重功能的载体.用核磁共振光谱(1HNMR)和红外光谱(IR)证实了它们的结构.示差扫描热分析(DSC)实验证明了它们都具有热致液晶性.用聚丙烯膜(Celgard 2400)作支撑体,侧链液晶高分子作载体,采用不同的制膜方法,研究了Na+、K+离子选择性渗透通过膜的传递性能.对实验结果进行了讨论,指出了选择合理的成膜方法对传递性能影响是主要因素.
关键词:
支撑液膜
,
液晶化载体
,
促进传递
胡蒙蒙
,
吴雪梅
,
焉晓明
,
贺高红
,
张莹
,
方达晖
,
孙园园
高分子材料科学与工程
以氯甲基化聚砜为基材,三甲胺为季铵化试剂,开发均相溶剂完成均相季铵化反应,解决三甲胺非均相季铵化存在的反应不均匀、碱性功能基团不易聚集成簇等影响电性能提高的问题.实验结果表明,均相季铵化法制备聚砜氢氧根离子交换膜(Homo PSF-QaOH)的离子交换容量(IEC)为0.56～1.28 mmol/g,比相同氯甲基化程度的非均相季铵化聚砜氢氧根离子交换膜(Heter PSF-QaOH)提高约10％,膜的含水量也相应提高约8.8％.然而,相同IEC下均相法制膜的氢氧根传导率提高程度远大于IEC和含水量的提高程度,提高约30％ ～40％.透射电镜照片表明均相法制膜季铵基团更容易聚集成簇,从而能够改善膜的微观相分离结构,促进氢氧根离子的传导.热重分析测试表明,2种膜的初始热分解温度(TOD)相当,达到159℃,远高于燃料电池的操作温度.
关键词:
三甲胺
,
聚砜
,
均相法
,
阴离子交换膜
,
燃料电池
焉晓明
,
丁璇
,
潘昱
,
许小伟
,
郝策
,
郑文姬
,
贺高红
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62819-5
CO2是造成温室效应的主要原因,同时又是地球上储量最为丰富的可再生C1能源.因此,CO2资源化受到了广泛关注.CO2与环氧化物反应可合成环状碳酸酯,后者广泛用作极性溶剂、锂离子电池的电解液和聚碳酸酯中间体等.但是,由于CO2的化学惰性,其反应需要高活性的催化剂.近年来,碱性金属、金属配合物及离子液体等均相催化剂被用于催化CO2与环氧化物加成反应.其中,离子液体具有高热稳定性、低挥发性和结构可调性,得到了广泛研究.季铵盐、咪唑盐和季鏻盐等离子液体已经被证实具有较高的催化活性.然而,均相催化剂回收困难,而且产物需要进一步纯化.将离子液体固载化制备成非均相催化剂,可以实现简单的固/液分离.聚合物、SiO2、SBA-15、氧化石墨烯和羧甲基纤维素等固载化催化剂已经广泛用于CO2和环氧化物的环加成反应.虽然非均相催化剂显示了潜在的优势,但是催化活性较低的问题仍然亟待解决,尤其是在较温和的反应条件下.因此,通过催化剂分子结构设计以提高催化性能,成为目前的研究热点.本文提出在催化活性基团和载体之间引入长烷基链,增加催化活性位点与反应物的接触面积,同时引入助催化的羟基,通过长链与羟基的协同作用,提高非均相催化剂活性.本文合成了羟基功能化长柔性链季铵化聚苯乙烯微球非均相催化剂([AHTAPC-PS]X,X=Cl,Br,I),用于催化CO2与环氧化物的环加成反应,并与不含羟基的长烷基链季铵盐离子液体非均相催化剂([TAPB-PS]Br)及短烷基链季铵盐离子液体非均相催化剂([TMA-PS]X)的催化性能进行了对比.考察了固载后的离子液体烷基链长及侧链羟基对催化性能的影响,并通过实验和密度泛函理论计算研究了催化机理.红外光谱、扫描电镜和能量散射谱结果充分证明了季铵盐非均相催化剂的成功合成;热重测试表明,此类催化剂具有可以满足反应需求的热稳定性.密度泛函理论计算结果显示,与短烷基链非均相催化剂相比,长烷基链非均相催化剂的阴离子负电性更强,同时羟基与环氧化合物的氧原子之间存在强的氢键作用.羟基形成的氢键可以增加环氧化物的C–O键长,同时强负电的阴离子更加容易攻击β-碳原子,促进环氧化物开环.另外,长烷基链结构使得卤素阴离子具有与反应物更大的接触范围,因此提高了反应活性.当采用短烷基链季铵盐非均相催化剂时,环氧丙烷(PO)与CO2环加成反应生成碳酸丙烯酯(PC)的产率仅为70.9%,而采用长烷基链季铵盐非均相催化剂时产率可达91.4%(135°C,1.5MPa,3h),进一步加入助催化的羟基,则PC产率可提高到98.5%.此外,含羟基的长烷基季铵盐非均相催化剂在温和条件下也具有较高的催化活性(100°C,1.5 MPa,3 h,PC产率78.4%),该催化剂同时具有较高的循环稳定性(10次循环后,PC产率≥96%,选择性≥99%).综上所述,该催化剂具有优异的综合性能,展现了良好的工业应用前景.
关键词:
环加成反应
,
季铵盐
,
长烷基链
,
羟基
,
非均相催化
