自支撑一维纳米孔炭材料的制备、改性及其电容式脱盐性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51072091
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    39.0万
  • 负责人：
    黄正宏
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    E0203.碳素材料与超硬材料
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

21世纪，淡水资源危机已成为困扰世界各国经济和社会发展的一个制约因素。发展脱盐技术，将占地球总水量97％以上不能直接饮用或灌溉的海水和苦咸水转化为可利用的淡水，是解决淡水资源短缺的一条重要途径。本项目拟采用一维纳米孔炭材料，并与导电金属氧化物进行复合，构建空间网状结构和自支撑结构，研究其在电化学电容装置中去离子化的性能，阐明材料的微观结构与脱盐性能之间的关系；探讨纳米炭材料在去离子化中的新现象和新规律，实现电容式脱盐方法的功能设计和调控。这对电容式咸水淡化技术的发展及应用具有重要的意义。

结项摘要

随着人口的增长和工农业的发展，全球水资源的短缺状况面临十分严峻的形势。发展脱盐技术，将海水或苦咸水转化为可供人类生产生活使用的淡水，是解决目前淡水资源短缺的一条重要途径。电容式脱盐是利用多孔电极材料在直流电场作用下产生的电吸附作用去除溶液中带电离子的一种新兴脱盐技术，具有能耗低、无污染、可再生等优点。本项目采用自支撑结构的一维多孔炭材料，包括活性炭纤维、碳纳米管海绵以及电纺纳米碳纤维作为电容式脱盐的电极材料，通过材料的制备和改性，研究了电容式装置中去离子化的性能，阐明了材料的微观结构与脱盐性能之间的关系，并探讨了纳米炭材料在去离子化中的新现象和新规律。这对电容式脱盐技术的发展及应用具有重要的意义。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（5）
专利数量（1）
Synthesis of reduced graphene oxide/phenolic resin-based carbon composite ultrafine fibers and their adsorption performance for volatile organic compounds and water
还原氧化石墨烯/酚醛树脂基碳复合超细纤维的合成及其对挥发性有机物和水的吸附性能
  • DOI：
    10.1039/c3ta10545h
  • 发表时间：
    2013-07
  • 期刊：
    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A
  • 影响因子：
    11.9
  • 作者：
    Bai, Yu;Huang, Zheng-Hong;Kang, Feiyu
  • 通讯作者：
    Kang, Feiyu
Relation between the Charge Efficiency of Activated Carbon Fiber and Its Desalination Performance
活性炭纤维的充电效率与其海水淡化性能的关系
  • DOI：
    10.1021/la204690s
  • 发表时间：
    2012-03-20
  • 期刊：
    LANGMUIR
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Huang, Zheng-Hong;Wang, Ming;Kang, Feiyu
  • 通讯作者：
    Kang, Feiyu
Porous Carbon Nanofibers: Preparation and Potential Applications
多孔碳纳米纤维：制备和潜在应用
  • DOI：
    10.2174/1385272811317130010
  • 发表时间：
    2013-06
  • 期刊：
    Current Organic Chemistry
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Wang, Mingxi;Huang, Zheng-Hong;Bai, Yu;Kang, Feiyu;Inagaki, Michio
  • 通讯作者：
    Inagaki, Michio
Electrospun ultrafine carbon fiber webs for electrochemical capacitive desalination
用于电化学电容海水淡化的静电纺超细碳纤维网
  • DOI：
    10.1039/c0nj00407c
  • 发表时间：
    2010-09
  • 期刊：
    New Journal of Chemistry
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Wang, Ming;Huang, Zheng-Hong;Wang, Lei;Wang, Ming-Xi;Kang, Feiyu;Hou, Haoqing
  • 通讯作者：
    Hou, Haoqing
Capacitive deionization of NaCl solutions using carbon nanotube sponge electrodes
使用碳纳米管海绵电极对 NaCl 溶液进行电容去离子
  • DOI：
    10.1039/c1jm13105b
  • 发表时间：
    2011-01-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang, Lei;Wang, Ming;Wu, Dehai
  • 通讯作者：
    Wu, Dehai

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一维纳米炭/竹炭的制备及其对Pb~(2+)的吸附
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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