多级孔分子筛的可控构筑与功能化研究
结题报告
批准号:
21373100
项目类别:
面上项目
资助金额:
82.0 万元
负责人:
徐雁
依托单位:
学科分类:
B0204.胶体与界面化学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
李守贵、寮渭魏、李冠楠、王培培、黄海波、王赟、高建雄、姜海晶
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中文摘要
探索多级孔结构与功能关系,建立可控构筑多级孔功能体系的可持续路线已引起国内外科学界广泛关注。沸石分子筛是具有重要工业价值的催化和吸附分离材料,但是,沸石分子筛的空腔与孔道尺寸限制大分子反应与扩散、也影响新应用领域的开拓。融合沸石分子筛的优异性能与连通多级孔的形状选择性、孔容及传质优势,开发特定多级孔结构的分子筛基材料将为创新传统能源催化功能体系带来新思路。利用多糖化学和结构的可塑性及自组装特性,设计多糖结构基元,利用化学合成、化学组装、化学修饰与主客体组装等手段,深层认识多级孔结构的构筑规律,建立可控构筑特定多级孔分子筛的新路线,为实现多级孔分子筛功能材料的可控构筑与开拓多级孔分子筛新功能体系提供科学依据。
英文摘要
Pursue to organize hierarchical porous structures to deliver desired functionalities has driven considerable efforts worldwide. In the current research proposal, we attempt to establish a simple and versatile approach to organize zeolites into hierarchical porous architectures to achieve improved functinality. Crystalline microporous zeolites are of great commerical significance, however, their microporosity and large internal surface area inhibit their full utilization due to diffusion limitation restricting molecular traffic. Integrating hierarchical porsosity (micro-meso-macro) with the functinality of microporous zeolites will generate brand new hierarchical porous materials that may offer new solutions to the problems facing today's catalysis industry. We use selected species of crystalline microporous zeolites as objects for study. Polysaccharides carry tailorable functionalities and their aerogels exhibit hierarchical porosity which enable them to organize a variety of inorganic compositions into hierarchical porous architectures. The areogels of polysaccharides and their derivatives are employed as reactive structural scaffolds to organize zeolitic nanoparticles into hierarchical porous architectures with controlled pore sizes and interconnectivity. The hierarchical porous architectures of zeolites will be further functionalized through pyrolysis, chemical modifications and hosting of guest species to deliver advanced functinalities.
沸石分子筛作为具有规则微孔的晶体材料,被广泛地应用于催化、吸附、分离领域,具有重要的工业价值。但是沸石分子筛微小的孔道尺寸限制了大分子的扩散,也影响了分子筛在新兴领域的应用潜能。因此,多级孔分子筛的结构设计与构筑是现代分子筛材料广受关注的研究领域。近年来,多种制备多级孔分子筛的方法被开发出来,然而其应用只能局限于某一种类型的分子筛,且无法实现对孔结构的调控。本项目中,以生物大分子多糖自组装体为模板,利用其对无机质的诱导矿化的特性,建立了一种具有普适性的构筑多级孔分子筛的新路线,并以此成功构筑了多种类型的分子筛。总结多糖的自组装规律,调变多糖框架模板的结构,进而实现了对多级孔分子筛孔结构的调控,并进一步探究了多级孔分子筛孔道结构特征与其性质之间的关系。实现多级孔分子筛的孔结构调节,有利于开拓了多级孔分子筛的应用潜能。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/chem.201705329
发表时间:2018-02-26
期刊:CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL
影响因子:4.3
作者:Ma, Xiaoting;Li, Guannan;Xu, Yan
通讯作者:Xu, Yan
ZnxCd1-xS/bacterial cellulose bionanocomposite foams with hierarchical architecture and enhanced visible-light photocatalytic hydrogen evolution activity
具有分层结构和增强可见光催化析氢活性的ZnxCd1-xS/细菌纤维素生物纳米复合泡沫
DOI:10.1039/c4ta05722h
发表时间:2015
期刊:Journal of Materials Chemistry A
影响因子:11.9
作者:P. P. Wang;Z. B. Geng;J. X. Gao;R. F. Xuan;P. Liu;Y. Wang;K. K. Huang;Y. Z. Wan;Y. Xu
通讯作者:Y. Xu
Titania Tube-in-Tube Scaffolds with Multilength-Scale Structural Hierarchy and Structure-Enhanced Functional Performance
具有多长度尺度结构层次和结构增强功能性能的二氧化钛管中管支架
DOI:10.1021/acs.jpcc.5b04125
发表时间:2015-08-06
期刊:JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
影响因子:3.7
作者:Huang, Haibo;Wang, Yun;Xu, Yan
通讯作者:Xu, Yan
A bioscaffolding strategy for hierarchical zeolites with a nanotube-trimodal network.
具有纳米管三峰网络的分级沸石的生物支架策略
DOI:10.1039/c5sc03837e
发表时间:2016-02-01
期刊:Chemical science
影响因子:8.4
作者:Li G;Huang H;Yu B;Wang Y;Tao J;Wei Y;Li S;Liu Z;Xu Y;Xu R
通讯作者:Xu R
Hierarchical TiO2/C nanocomposite monoliths with a robust scaffolding architecture, mesopore-macropore network and TiO2-C heterostructure for high-performance lithium ion batteries
用于高性能锂离子电池的分层 TiO2/C 纳米复合材料整体,具有坚固的支架结构、介孔-大孔网络和 TiO2-C 异质结构
DOI:10.1039/c5nr09149g
发表时间:2016-01-01
期刊:NANOSCALE
影响因子:6.7
作者:Huang, Hai-Bo;Yang, Yue;Su, Bao-Lian
通讯作者:Su, Bao-Lian
纤维素纳米晶基诱导圆二色性微球的构筑与光学性能研究
  • 批准号:
    22375073
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    徐雁
  • 依托单位:
晶态纳米纤维素基圆偏振荧光材料的构筑与性能研究
  • 批准号:
    21975095
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    徐雁
  • 依托单位:
强韧轻质无机多级结构体系的仿生设计与构筑
  • 批准号:
    21671079
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    徐雁
  • 依托单位:
功能性无机-纤维素纳米复合材料的电纺组装与设计研究
  • 批准号:
    21171067
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    徐雁
  • 依托单位:
国内基金
海外基金