|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
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
配位聚合物多孔材料在化工吸附分离领域的研究与应用
丁二烯是产量最大的化工产品之一，其生产过程中需要耗费大量的能量和有机溶剂对成分复杂的C4烃类混合物进行蒸馏分离。利用多孔材料进行吸附分离是一种潜在的高效分离提纯方法，但分子较小、极性较大的丁二烯容易被吸附，在脱附过程中不但容易被残留的其它C4烃类污染，而且容易受热聚合。我们前期已经发现可以利用合理设计的超微孔亲水多孔材料对C2烃类实现反常的极性选择。针对丁二烯分子柔性显著小于其它链状C4烃类的特点，我们希望能进一步通过特殊的孔道形状控制这些柔性客体分子的构型，利用构型变化的能量差获得反常的吸附选择性和最优的C4烃类吸附分离顺序。形状尺寸合适的离散孔洞最有利于控制柔性客体分子的构型和并反转吸附选择性，而连续的孔道对客体分子的吸附扩散又是必须的。通过模拟计算,发现具有准离散孔洞的柔性多孔材料MAF-23在两种要求中取得平衡，实现了反常而且最优的C4烃类混合物吸附分离顺序。常温常压下将丁二烯、丁烯、异丁烯和丁烷混合物通过MAF-23填充的固定床吸附装置后，吸附最弱的丁二烯最先流出而且纯度很容易达到99.9%，同时可避免常规纯化方法中因加热而产生的丁二烯自聚问题。
中山大学
2021-04-13
功能聚合物的制备方法及其在建筑节能砂浆中的应用
本项目涉及到功能聚合物的分子设计与制备，并将功能聚合物应用于外墙外保温浆料及其它预拌砂浆，如抗裂砂浆、自流平砂浆、装饰砂浆、柔性腻子和界面剂等化学建材中，以上统称为聚合物改性砂浆，属于高分子合成、化学建材和节能材料领域。聚合物改性砂浆是指具有特殊功能如抗裂、高粘结性能、防水抗渗和装饰性的砂浆。为达到这些特殊功能，应当在无机胶凝材料—水泥中添加某些功能聚合物。本项目以聚合物改性砂浆的应用要求入手，运用聚合物分子设计和高分子乳液合成新方法，系统研究制备了不同组分结构、不同分子量、不同玻璃化转变温度、不同粒径的功能聚合物乳液，并通过喷雾干燥设备的合理选型、参数控制和工艺过程的改进，成功地将聚合物乳液制得可再分散胶粉。可再分散胶粉可以很好还原聚合物乳液的主要性能。
江南大学
2021-04-13
一种二维层状二硫化钼薄膜的光探测器及制备方法
本发明公开了一种二维层状二硫化钼薄膜的光探测器及制备工 艺，光探测器包括从上之下依次排列的电极结构、多个层状二硫化钼 薄膜以及衬底；电极结构为电极、主支、分支三部分，相邻主支之间 和相邻分支之间的间距为二硫化钼薄膜的平均大小，起到并联二硫化 钼薄膜、增大光敏面积的作用。二硫化钼薄膜的生长采用化学气相沉 积(CVD)的方法，硅片作为衬底，MoO3 粉末作为钼源，硫粉作为硫源， 通过控制钼源与衬底之间的间距、硫蒸气进入反应的时间和反应温度， 制备得到大面积的层状二硫化钼薄膜。使用该方法制备层状二硫化钼
华中科技大学
2021-04-14
一种二维层状二硫化钼薄膜的光探测器及制备方法
本发明公开了一种二维层状二硫化钼薄膜的光探测器及制备工 艺，光探测器包括从上之下依次排列的电极结构、多个层状二硫化钼 薄膜以及衬底；电极结构为电极、主支、分支三部分，相邻主支之间 和相邻分支之间的间距为二硫化钼薄膜的平均大小，起到并联二硫化 钼薄膜、增大光敏面积的作用。二硫化钼薄膜的生长采用化学气相沉 积(CVD)的方法，硅片作为衬底，MoO3 粉末作为钼源，硫粉作为硫源， 通过控制钼源与衬底之间的间距、硫蒸气进入反应的时间和反应温度， 制备得到大面积的层状二硫化钼薄膜。使用该方法制备层状二硫化钼
华中科技大学
2021-04-14
手持式立磨二维角度测量仪的CCD驱动电路
本实用新型涉及手持式立磨二维角度测量仪的CCD驱动电路，由振荡器、逻辑电路、分频器、N位二进制计数器及门电路构成，其分频器左端与振荡器相连，分频器右端与N位二进制计数器相连，分频器下端连接一逻辑电路，其N位二进制计数器下端连接三门电路，本实用新型的有益效果为：结构应用方便，测量精度准确。
安徽建筑大学
2021-01-12
限域效应驱动的二维碘化铅钙钛矿铁电体的发现
前期，东南大学化学化工学院国际分子铁电科学与应用研究院暨江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室科研人员首次发现了杂化铅碘钙钛矿分子铁电薄膜中的“涡旋-反涡旋”（vortex-antivortex）畴结构。此次，
东南大学
2021-01-12
一种空间二维码双通道互补光通信系统
本发明公开了一种空间二维码双通道互补光通信系统。该系统包括光发送机模块和光接收机模块。光发送机模块包括：光源、透镜、DMD阵列、排干扰装置和电路控制部件；透镜把光源光束聚焦在DMD阵列面上；电路控制部件调节DMD阵列上微镜的随机翻转，形成不同的二维数值阵列面，利用DMD阵列正负12度翻转角度，形成两个光通道，把信号以二维阵列形式传输；排干扰装置可避免杂音干扰严重降低光通信传送的实际强度，最终影响光通信速度的问题；光接收机模块包括：光接收机前端、滤波器、电路控制部件；光接收机前端负责接收通过传输路径的二维阵列光信号，把光信号转换成电信号，经过滤波器滤除无用信息或噪声，筛选出有用信号给接收端。
四川大学
2016-10-09
一种二维纳米 SnSe2 晶体材料的制备方法
本发明公开了一种二维纳米 SnSe2 晶体材料的制备方法，采用 化学气相沉积法用单质硒和卤化锡在衬底上沉积所需厚度的 SnSe2 晶 体；其中，沉积设备为水平管式炉，顺序设有上游低温区、中心温区 以及下游低温区，所述单质硒和卤化锡分别独立但紧靠放置于上游低 温区，所述衬底放置于下游低温区；利用不同温区的温度差，单质硒 蒸汽和卤化锡蒸汽形成于上游低温区；两者反应生成 SnSe2，并通过 沉积载气带入下游温区，在衬底上沉
华中科技大学
2021-04-14
制备隐藏二维码图像全息防伪标签的方法及其识别装置
制备隐藏二维码图像全息防伪标签的方法及其识别装置，属于防伪标签制备及识别领域，解决现有裸露二维码图像防伪力度不高的问题。本发明的方法，依次得到数据符号密文、生成二维码图像、得到傅里叶变换频谱图、绘制信息调制条纹图像、形成方形缩微条纹图像、将多个方形缩微条纹图像排列成组合图案、将组合图案制成浮雕图案母板，最后将浮雕图案母板复制到标签材料上。本发明的识别装置，包括激光光源、全反镜、标签平台、毛玻璃片、图像传感器、信号采集模块、识别模块、显示屏及语音播报器。本发明将隐藏有经信息加密的二维码衍射光栅条纹制作在全息防伪标签上，识别需经特殊处理，同时信息经过加密，将大大提高防伪性能。
华中科技大学
2021-04-11