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钴镍基配位聚合物的构筑及电催化析氢性能研究
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
祝涣钧
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
吴凌志
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
郑毅
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
王梓
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
覃玲
化学与化工学院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及应用研究
四、项目简介
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。它具有多样的拓扑结构，并且稀疏多孔，密度较低。这些特点使得它在吸附，催化，储能的各个方面有着优良的效果。
本项目主要目的在于合成钴/镍基配位聚合物，选择合适的有机配体与金属离子钴/镍通过配位键构筑得到钴镍基配位聚合物，利用单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对其结构及组成进行表征，或者通过合成和掺杂的方式，调控它的析氢性能，设计出高催化活性和稳定性、低成本的非贵金属催化剂。
项目组成员通过设计选择有机配体与金属离子，通过溶剂热方法合成了多种金属有机框架材料，并将其热解得到衍生材料。通过线性伏安扫描法等多种实验方法测试了它们的电催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始电位为-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通过掺杂Zn2+后，过电位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我们还合成了一种对金属离子（Fe3+）与抗生素（加替沙星）有明显检测效果的锌基材料，可作为多功能探针检测水中金属离子和抗生素的残余量。由于化合物没有催化位点，我们通过掺杂钴金属的方式，改善了它的电催化析氢性能，使它具有较低的初始电位(-423 mV)、较低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和较好的循环稳定性。
项目为研究高性能和稳定性的HER电催化剂及金属离子和抗生素荧光探针材料的设计合成提供了可行的思路。
合肥工业大学
2022-07-27
一种低温合成镁−镍三元金属硼化物的方法
（专利号：ZL 201410611880.6） 简介：本发明公开了一种低温合成镁-镍三元金属硼化物的方法，属于材料合成技术领域。该合成方法包括下述步骤：在真空或氩气气氛下，对卤化镁、镍及碱金属硼氢化物的混合粉末进行2～10h机械球磨处理；然后，在0.5～1atm氢背压下，将球磨产物加热到650～700℃，并保温1～2h后自然冷却；接着，将加热产物倒入蒸馏水中，过滤出固体悬浮和沉淀物后，再用蒸馏水清洗；最后，将水洗固体产物进行烘干，即可获得
安徽工业大学
2021-01-12
非晶合金，高熵合金，高性能钢铁材料和多孔金属
在 Nature，Science，Physical Review Letters，Advanced Materials 等学术刊物上发表论文 200 余篇，申请中国发明专利 65 件，授权发明专利 22 件。2010 年相关块体非晶复合材料韧化的工作被 Nature-Asia Materials 做专题评述，多项其它工作还被 Science，Materials Today，Nature 等学术杂志做专题评述以及其它世界各国媒体报道。在新一代超高强钢和先进耐热钢研究上取得了国际水平的研究成果，其中关于超高强钢的成果被国际权威给予很高的评价，同时被科技部评为“2017 年度中国科学十大进展”并在央视新闻联播报道。 超高强钢； 先进高熵合金； 块体非晶合金； 非晶纳米晶软磁合金； 非晶态耐磨耐蚀合金； 非晶与高熵合金钎焊材料； 高熵合金生物材料； 高强耐蚀镁合金。
北京科技大学
2021-02-01
基于纳米多孔材料的结构设计和表面修饰工程
纳米多孔金属材料由于具有独特的三维、连续多孔结构，在超级电容器、催化和传感领域有潜在的应用价值。以纳米多孔金、纳米多孔钛为基体材料，利用磁控溅射沉积、去合金法、电化学沉积等方法。
上海理工大学
2021-04-10
一种高渗透通量管式多孔膜的制备方法
研发阶段/n一种高渗透通量管式多孔膜的制备方法，其特征在于：将一定量的添加剂Ａ、溶剂Ｓ、聚合物Ｐ与磁性材料Ｍ混合，通过不断振荡（或搅拌或超声波作用）在一定温度下配成均匀的悬浮溶液，所得的悬浮溶液中含２～１８ｗｔ％的添加剂、含６～６０ｗｔ％的聚合物与磁性材料，且聚合物与磁性材料的质量比为４０～９９ｗｔ％：，脱泡，采用干湿纺丝法纺制毛细管膜或采用干湿相转化法在多孔支撑管上涂膜，在成膜的蒸发与凝胶过程中使用１００～１８０００高斯的正交磁场作用。通过该方法所制备的管式多孔膜的渗透通量高。膜可以直接使用，亦可
湖北工业大学
2021-01-12
多孔矿物纤维/ 植物纤维复合涂布空气净化材料
目前用于空气过滤的净化材料，主要以丙纶、涤纶纤维无纺布为主，其微观结构是以直径为50~100nm 、长 10~20µm 的纤维组成多孔的纤维薄膜。对空气中悬浮颗粒（包含 PM2.5）的过滤净化主要是通过多层纤维进行阻隔，存在着过滤性能与透气性相矛盾的问题，且无法有效解决。本项目采 用涂装技术将多孔矿物材料、矿物纤维材料与 ePTFE 纤维进行了复合，在多孔纤维的结点上担载了一定量多孔矿物或矿物纤维作为吸附活性中心，制备出具有吸附功能的纤维过滤材料，可实现对微细、 超微细颗粒过滤的同时产生吸附作用，这样即使存在较大的孔隙也能产生良好的净化作用，可有效解 决过滤性能与透气性相矛盾的问题。经过检测，本项目所制备的样品对空气中微细、超微细颗粒（以PM2.5 为例）具有很强的去除功能，且透气性良好。
北京工业大学
2021-04-13
具有横笛状多孔喷头的高压静电喷雾装置及应用
本发明涉及一种具有横笛状多孔喷头的高压静电喷雾装置及应用。高压静电喷雾装置包括注射泵、给液器、导液管、横笛状多孔喷头、高压电源以及接收板，注射泵将给液器中的溶液经导液管推压进入横笛状多孔喷头中，横笛状多孔喷头固定在接收板上方，高压电源与接收板共同接地，高压电源正极与横笛状多孔喷头相连；横笛状多孔喷头的出液孔的孔径为大小一致的圆孔，或为不同大小圆孔排列设置。本发明采用横笛状多孔喷头，有效提升了单位时间内微纳米载药颗粒的产量，利用不同大小孔交叉组合的方式，为同时生产多种大小的微纳米载药颗粒提供了解决方案；多个联合组装使用，能够有效提升载药颗粒的生产速度，有望实现微纳米载药颗粒的大规模工业化生产。
浙江大学
2021-04-13
非晶合金，高熵合金， 高性能钢铁材料和多孔金属
在 Nature，Science，Physical Review Letters，Advanced Materials 等学术刊物上发表论文 200 余篇，申请中国发明专利 65 件，授权发明专利 22 件。2010 年相关块体非晶复合材料韧化的工作被 Nature-Asia Materials 做专题评述，多项其它工作还被 Science，Materials Today，Nature 等学术杂志做专题评述以及其它世界各国媒体报道。在新一代超高强钢和先进耐热钢研究上取得了国际水平的研究成果，其中关于超高强钢的成果被国际权威给予很高的评价，同时被科技部评为“2017 年度中国科学十大进展”并在央视新闻联播报道。超高强钢；先进高熵合金；块体非晶合金；非晶纳米晶软磁合金；非晶态耐磨耐蚀合金；非晶与高熵合金钎焊材料；高熵合金生物材料；高强耐蚀镁合金。
北京科技大学
2021-04-13
多孔RPC筒及沸石泡沫混凝土填料的导水暗柱
主要技术指标：（1） RPC 材料抗压强度 130±20MPa、抗折强度 20±10MPa；（2）泡沫混凝土密度为 200kg/m3～400kg/m3；（3）免维护。
扬州大学
2021-04-14
盾构法多孔隧道近接施工附加荷载的辅助支撑方法
"本发明公开了一种盾构法多孔隧道近接施工附加荷载的辅助支撑方法，在先掘进隧道的管片内壁构造可自行走的辅助支撑结构：即沿隧道的纵向间隔设置环形工字钢，再用纵向工字钢与所述环形工字钢联结成整体，环向千斤顶通过设置在其上的胶轮支撑在纵向工字钢上，各环形工字钢之间设置有纵向千斤顶，在倒数第二个环形工字钢上设置卷扬机，倒数第一个环形工字钢设置有相应的挂置卷扬机钢索的挂钩。本发明方法在有效减缓盾构法多孔隧道近接施工引起的纵向效应的同时可以多盾构同时掘进，不影响先行盾构隧道的正常出渣，不需要在先行隧道施工完毕后再施工后行隧道。 "
西南交通大学
2016-10-20