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基于杯芳烃染料和二氧化钛的有机-无机杂化材料的制备及其光催化性能的研究
结题报告
批准号:
21975291
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
刘军民
依托单位:
学科分类:
复合与杂化材料化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘军民
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中文摘要
如何拓展光催化剂的可见光吸收能力,提高其载流子分离效率,增加其对底物选择性吸附,是光催化领域亟待解决的关键问题。针对光催化过程中存在的难题,我们将修饰方便、结合位点多、稳定性好、造孔容易的杯芳烃染料和性质优异的二氧化钛,通过简单的溶胶-凝胶法制备性能互补的有机-无机杂化材料,有望克服目前光催化剂的三大缺陷,从而为获得一类新型功能材料奠定基础。.本项目拟设计、合成系列杯芳烃染料,将其作为杂化材料的有机组分,二氧化钛作为无机组分,利用Ti-O键将两者有效结合,获得新型光催化材料,并探索材料的相态、形貌、能带、氧空位、亲/疏水性、比表面积、及孔径分布等因素对光催化制氢或光还原二氧化碳性能的影响,建立起制备有机-无机杂化材料的可控合成方法,探索获得高效、稳定、多功能杂化材料的设计思路,筛选出禁带窄、光催化活性优、对底物选择性好、稳定性高的光催化剂,为其在光催化技术中的大规模应用提供支撑。
英文摘要
The three key issues in photocatalysis are to enhance the utilization of the visible region, increase the separation rate of photogenerated charge carriers, and improve the selective absorption for substrates. To dissolve the above problems, some new organic-inorganic hybrid materials are prepared by a simple sol-gel method with calixarene-based dyes, which have facile structrural modification, versatile binding sites, intrinsic stability, and pore-forming structure, and titanium dioxide which has excellent property. Due to the character of combing excellent properties of organic and inorganic components, the materials are expected to overcome the three setbacks. Our study can lay the foundation for the development of a novel type of functional materials..In this project, a series of new calixarene based dyes are designed and synthesized, and then the organic-inorganic hybrid materials are developed by combining calixarene-based dye as organic component with titanium dioxide as inorganic component by Ti-O bond. The effect of many factors, such as phase, morphology, energy band, oxygen vacancy, hydrophilicity or hydrophobicity, surface area, and pore size distribution, on the photocatalytic hydrogen production and photoreduction of carbon dioxide is investigated. The method to prepare organic-inorganic hybrid materials is constructed, the path to obtain efficient, stable and multifunctional hybrid materials is explored, and the photocatalysts to have small band gap, high photocatalytic activity, good selective absorption for substrates, and excellent stability are chosen, which provides support for its large-scale application in photocatalytic technology.
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:10.1016/j.dyepig.2023.111728
发表时间:2023-09
期刊:Dyes and Pigments
影响因子:4.5
作者:Chao-Ping Hou;Xin-Ao Li;Jian-feng Huang;Jun-Min Liu
通讯作者:Chao-Ping Hou;Xin-Ao Li;Jian-feng Huang;Jun-Min Liu
DOI:10.3390/catal10060656
发表时间:2020-06-01
期刊:CATALYSTS
影响因子:3.9
作者:Huang, Li-Yuan;Huang, Jian-Feng;Liu, Jun-Min
通讯作者:Liu, Jun-Min
DOI:--
发表时间:2021
期刊:Chemistry-An Asian Journal
影响因子:4.1
作者:Su Qin;Yang Lei;Jian-Feng Huang;Li-Min Xiao;Jun-Min Liu
通讯作者:Jun-Min Liu
DOI:10.1021/acsami.1c03617
发表时间:2021-05
期刊:ACS applied materials & interfaces
影响因子:9.5
作者:Su Qin;Yang Lei;Jing Guo;Jian-feng Huang;Chao-Ping Hou;Jun‐Min Liu
通讯作者:Su Qin;Yang Lei;Jing Guo;Jian-feng Huang;Chao-Ping Hou;Jun‐Min Liu
DOI:10.1016/s1872-2067(22)64109-3
发表时间:2022-08-01
期刊:CHINESE JOURNAL OF CATALYSIS
影响因子:16.5
作者:Lei, Yang;Huang, Jian-Feng;Liu, Jun-Min
通讯作者:Liu, Jun-Min
基于光敏性金属-有机笼和共价有机框架的Z-scheme型复合材料的制备及其在光解水制氢中的应用研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    刘军民
  • 依托单位:
基于光敏性金属-有机笼与g-C3N4的Z-scheme光催化体系的构筑及其分解水制氢性能的研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘军民
  • 依托单位:
光敏性金属-有机笼与氮化碳复合材料的制备及其光催化产氢性能的研究
  • 批准号:
    n/a
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘军民
  • 依托单位:
杯芳烃染料和二氧化钛杂化材料的制备及其光催化性能的研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    刘军民
  • 依托单位:
基于杯芳烃的新型光敏染料的设计合成及其在染料敏化太阳电池中的应用
  • 批准号:
    21572280
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    刘军民
  • 依托单位:
以三联吡啶类杯芳烃为配体构筑功能性分子笼或分子环自组装体系
  • 批准号:
    21272292
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    刘军民
  • 依托单位:
国内基金
海外基金