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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
物理学院刘开辉课题组在12英寸二维半导体晶圆批量制备研究中取得进展
北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所、人工微结构和介观物理国家重点实验室刘开辉教授课题组与合作者提出模块化局域元素供应生长技术，成功实现了半导体性二维过渡金属硫族化合物晶圆批量化高效制备，晶圆尺寸可从2英寸扩展至与当代主流半导体工艺兼容的12英寸，有望推动二维半导体材料由实验研究向产业应用过渡，为新一代高性能半导体技术发展奠定了材料基础。2023年7月4日，相关研究以“模块化局域元素供应技术批量制备12英寸过渡金属硫族化合物晶圆”（Modularized Batch Production of 12-inch Transition Metal Dichalcogenides by Local Element Supply）为题，在线发表于《科学通报》（Science Bulletin）。
北京大学
2023-08-22
中山大学王雪华、刘进教授团队研究成果入选2021年度中国半导体十大研究进展
研究团队通过将量子点精确地集成在带有角向光栅的微环腔的波幅位置、并结合超低吸收的零场镜面高反结构，同时实现了单光子的发射增强和轨道角动量的高效提取，在国际上率先实现了可携带轨道角动量的高亮度固态单光子源，有望为高维量子信息处理提供小型化、可集成、易扩展的半导体核心光量子器件。
中山大学
2022-05-30
金属催化亚胺与一氧化碳共聚法合成多肽类材料
成果与项目的背景及主要用途 一种在金属催化下亚胺与一氧化碳共聚合成多肽类聚合物材料的新的、简捷的方法，不用氨基酸为原料，以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，在金属催化下发生交替共聚，直接生成多肽，从而使合成多肽的成本大大降低。这一途径将可以避免繁杂的合成和活化氨基酸的步骤，使得多肽的合成和传统的方法(如开环聚合反应法)相比，被大大地简化。所得到的多肽类材料，在生物医学材料和制药等领域具有重要用途。 技术原理与工艺流程简介
南开大学
2021-04-14
金属催化亚胺与一氧化碳共聚法合成多肽类材料
一种在金属催化下亚胺与一氧化碳共聚合成多肽类聚合物材料的新的、简捷的方法，不用氨基酸为原料，以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，在金属催化下发生交替共聚，直接生成多肽，从而使合成多肽的成本大大降低。这一途径将可以避免繁杂的合成和活化氨基酸的步骤，使得多肽的合成和传统的方法(如开环聚合反应法)相比，被大大地简化。所得到的多肽类材料，在生物医学材料和制药等领域具有重要用途。
该方法是在高压釜中，以 1，4-二氧六环为溶剂，在 800psi 压力的 CO、50℃油浴以及在催化剂作用下，亚胺与 CO 共聚得到产物多肽。采用一种简单的金属钴化合物作催化剂，能有效地催化亚胺和一氧化碳的交替共聚，得到高分子量和低分散度的多肽类聚合物。方法简捷。
已取得的知识产权：
本项目得到国家自然科学基金资助，是一项具有原始创新性的科研 成 果 ， 已 申 请 2 项 中 国 专 利 （ 申 请 号 200610129890.1 ，200710195204.5）和国际专利（申请号 PCT/CN2007/003465），还将对后续发现及时申请专利保护，因此将拥有该技术的全部知识产权。成果发表在化学刊物 Angew.Chem.，已受到学术界和一些国外公司的关注。
应用前景分析及效益预测：
应用行业：生物医学材料、制药、功能材料。该项目所提供的新型多肽类化合物，已经能够为生物医学工程领域提供一类新的重要的可供选择的材料。从长远来看，开发出多个新的有效的催化剂体系，实现更多类亚胺与一氧化碳的共聚，最终使该方法成为一种广泛有效的多肽的合成方法，将具有重大的社会和经济效益。
应用领域及能为产业解决的关键技术：
作为新的生物医学材料可能具有更好的生物兼容性，因而代替现有材料用于人工血管等方面。此外，还可被用作药物的糖衣以及具有药物缓释等功能。如能实现一般肽类的合成，其低廉的成本将有潜力替代用任何其它合成方法得到的该类产品。不用氨基酸为原料，而是以廉价的亚胺和一氧化碳为单体，从而使合成多肽的成本大大降低、方法大大简化。
技术产业化条件：
投资规模约 500 万元（不含基建投入）。
南开大学
2021-04-13
先进陶瓷、金属间化合物和复合材料的燃烧合成粉末
本项目采用拥有我国自主知识产权的燃烧合成技术生产技术生产各种先进陶瓷，金属间化合物和复合材料的粉末。提供的主要产品有：a-Si3N4，b-Si3N4，a-Sialon，b-Sialon，AlN，TiN，ZrN，TiC，TiCN，TiB2，SiC，Cr3C2，MoSi2，FeAl，Fe-TiN，Fe-TiC，Fe-TiB2，Cu-TiB2，TiB2-Al2O3，AlN-ZrN-Al3Zr，Si3N4-SiC-TiCN，Si3N4-Si2N2O-TiCN，TiN-TiB2以及纳米电子陶瓷BaTiO3粉末，纳米ZrO2及ZrO2基陶瓷，纳米TiO2粉末。采用这种先进工艺合成反应完全，性能稳定，质量优良，欢迎各界用户洽谈业务。 用于各工业领域耐磨、耐腐蚀、耐高温等严酷服役条件下工作的结构部件。
北京科技大学
2021-04-11
用于乙炔吸附和存储的金属有机框架物材料及其制备方法
本发明公开了一种用于乙炔吸附和存储的金属有机框架物材料及制备方法，所述的金属有机框架物材料由过渡金属离子与多齿有机配体5,5’-(吡啶-2,5-二基)-间苯二甲酸通过配位键或者分子间作用力构成的三维网络结构。过渡金属离子优选二价的铜、锌、钴、镍、镉离子。所述的金属有机框架物材料制备工艺简单，具有较高的比表面积2000~2200m2/g和孔容1.0~1.3cm3/g。该材料所用的多齿有机配体引入了含吡啶的碱性单元，可以有效提高乙炔的吸附和存储量。该材料在273K和298K温度条件下具有较高的乙炔吸附量，可以在低压下使用，可望作为一种新型高效的乙炔吸附和存储材料。
浙江大学
2021-04-11
碳包覆金属硫化物电极材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种碳包覆金属硫化物电极材料及其制备方法和 应用。该电极材料由类半球双层结构颗粒组成，里层为金属硫化物， 外层为碳材料，金属硫化物的半球面被碳材料包覆，切面暴露；金属 硫化物的化学通式为 MSx，其中，M 为第四主族到第七主族金属元素 中的一种，1≤x≤3。该方法包括如下步骤：（1）将金属硫化物前驱 体覆盖在纳米线模板上，使之形成均匀整齐分散的纳米级产物；（2） 在金属硫化物表面覆盖一层均匀致密的碳材料薄
华中科技大学
2021-04-14
在钛金属表面制备高质量镍基合金涂层的激光熔覆方法
一种在钛金属表面制备高质量镍基合金涂层的激光熔覆方法，其特征是它由混合粉压实片预制和激光熔覆处理二个步骤组成。所述的混合粉压实片预制是指将镍基自熔性合金粉末、氧化镧粉末先用球磨机混合均匀，然后烘干，最后在压力机上压制成片。所述的激光熔覆处理是指将压制片放置在经清洁处理的钛合金表面，然后进行激光熔覆加工。本发明通过添加氧化镧（La2O3），提高了镍基涂层粉末对激光热的吸收性能，提高了涂层与基体的界面融合性能。产品性能、指标本发明熔覆工艺性能优良，涂层组织致密，界面结合好，
江苏大学
2021-04-14
在钛金属表面制备高质量镍基合金涂层的激光熔覆方法
项目简介 一种在钛金属表面制备高质量镍基合金涂层的激光熔覆方法，其特征是它由混合粉 压实片预制和激光熔覆处理二个步骤组成。所述的混合粉压实片预制是指将镍基自熔性 合金粉末、氧化镧粉末先用球磨机混合均匀，然后烘干，最后在压力机上压制成片。所 述的激光熔覆处理是指将压制片放置在经清洁处理的钛合金表面，然后进行激光熔覆加 工。本发明通过添加氧化镧（La2O3），提高了镍基涂层粉末对激光热的吸收性能，提高 了涂层与基体的界面融合性能。 产品性能、指标 本发明熔覆工艺
江苏大学
2021-04-14