复合金属氧化物空心球的设计及其气敏增强作用
批准号:
20971125
项目类别:
面上项目
资助金额:
45.0 万元
负责人:
王丹
依托单位:
学科分类:
B0305.结构化学
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
邢朝建、毛丹、杨梅、李振民、王娜、杜江、姜小青、杨乃亮、诸偲
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
本项目针对半导体氧化物气敏材料存在的弱点,通过结构设计、可控合成、性能分析的系统研究,开发复合金属氧化物空心球气敏材料。通过增大比表面积,提高对气体的敏感性;构筑多级结构,缩短对气体的响应时间;创制纳米复合,提高对气体的选择性和低温敏感性,从本质上解决问题。首先设计具有大比表面积和多级介观结构的材料,如核壳结构的空心球或多壳层空心球;通过模板法、自组装法等实现空心球的可控合成;并对制备的复合金属氧化物空心球的气敏性能进行系统研究,并将研究结果反馈对介观结构设计进行修正,最终获得高效气敏材料的合成规律以及气敏材料的构效关系,为实现高效传感器的创制,解决我国的环境问题做出贡献。
英文摘要
项目执行三年以来,主要取得了如下成果:.(1)以碳球为模板,创造性地发展了一种制备金属氧化物多壳层空心球的普适方法,制备了壳层层数和组成可控的多种金属氧化物空心球,包括α-Fe2O3、ZnO、NiO、Co3O4、CuO、ZnFe2O4以及Fe2TiO5/α-Fe2O3纳米复合空心球等;进一步通过对热处理方式的调控,实现了对空心球壳层间距的控制,制备了最外两壳层相邻的ZnO多壳层空心球,开辟了金属氧化物多壳层空心球制备的新途径。.(2)通过对反应体系溶剂、络合剂和反应时间的调控,采用水热自组装法制备了由纳米棒组装而成的α-Fe2O3多孔空心微球;探讨了反应时间、EDTA用量等因素对微球形貌与结构的影响规律,为多孔空心球的制备提供了新思路。.(3)将微乳液法制备纳米粒子和光诱导聚合法相结合,制备了双介孔α-Fe2O3微球,该微球是由粒径均一的α-Fe2O3纳米晶粒组装而成的,具有较大的比表面积和丰富的介孔孔道,开创了制备大比表面积金属氧化物微球的新方法。.(4)α-Fe2O3多壳层空心球独特的传输性能使之对乙醇的灵敏度并不随比表面积,而是随壳层数的增加而提高,空心结构为气体提供了理想的扩散通道,具有快速的响应-恢复特性;Fe2TiO5/α-Fe2O3纳米复合空心球,由于纳米复合降低了晶界电阻,通过选择适合的Ti/Fe比,能显著改善材料的灵敏度和选择性;α-Fe2O3双介孔微球由于具有较大的比表面积,双介孔结构有利于气体的传输,应用于甲醛的气敏测试显示了较高的灵敏度。.本项目通过设计与可控合成具有大比表面积和多级介观结构的材料,并通过对材料气敏性能的系统研究,充分证明了:增大比表面积,能够提高材料对气体的敏感性;构筑多级结构,能够缩短材料对气体的响应时间;创制纳米复合,能够降低晶界电阻,在提高材料灵敏度的同时改善了对气体的选择性;最终获得了影响气敏性质的关键结构因素,为气敏材料和传感器的研发奠定了坚实基础。.项目执行以来,发表SCI论文14篇,其中影响因子大于7以上7篇,包括Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Nano, Energy Environ. Sci.、Small 和Chem. Mater.等国际知名期刊;申请中国发明专利9项;培养博士后2名(已出站),博士研究生11名(毕业7名),硕士研究生3名(毕业2名)。
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
Layered nanostructures of polyaniline with graphene oxide as the dopant and template
以氧化石墨烯为掺杂剂和模板的聚苯胺层状纳米结构
DOI:10.1016/j.synthmet.2010.05.029
发表时间:2010-08
期刊:Synthetic Metals
影响因子:4.4
作者:Nailiang Yang;Jin Zhai;Meixiang Wan;Dan Wang;Lei Jiang
通讯作者:Lei Jiang
Water-Soluble Monodispersed Lanthanide Oxide Submicrospheres: PVP-Assisted Hydrothermal Synthesis, Size-Control and Luminescence Properties
水溶性单分散稀土氧化物亚微球:PVP 辅助水热合成、尺寸控制和发光性能
DOI:10.1002/cphc.201100806
发表时间:2012-07-16
期刊:CHEMPHYSCHEM
影响因子:2.9
作者:Cui, Ying;Lai, Xiaoyong;Wang, Dan
通讯作者:Wang, Dan
Formation of efficient dye-sensitized solar cells by introducing an interfacial layer of hierarchically ordered macro-mesoporous TiO2 film
通过引入分级有序的大介孔TiO2薄膜界面层形成高效染料敏化太阳能电池
DOI:10.1007/s11426-011-4288-9
发表时间:2011-05
期刊:Science China Chemistry
影响因子:--
作者:Jiang Du;Xiaoyong Lai;Jonathan E. Halpert;Yu Yang;Dan Wang
通讯作者:Dan Wang
General Synthesis and Gas-Sensing Properties of Multiple-Shell Metal Oxide Hollow Microspheres
多壳金属氧化物空心微球的一般合成及气敏性能
DOI:10.1002/anie.201004900
发表时间:2011-01-01
期刊:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
影响因子:16.6
作者:Lai, Xiaoyong;Li, Jun;Wang, Dan
通讯作者:Wang, Dan
Hierarchically Mesoporous Hematite Microspheres and Their Enhanced Formaldehyde-Sensing Properties
分级介孔赤铁矿微球及其增强的甲醛传感性能
DOI:10.1002/smll.201001728
发表时间:2011-03-07
期刊:SMALL
影响因子:13.3
作者:Mao, Dan;Yao, Jianxi;Wang, Dan
通讯作者:Wang, Dan
专题研讨类:无机固态化学和合成化学发展论坛
- 批准号:22242004
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:10万元
- 批准年份:2022
- 负责人:王丹
- 依托单位:
异质中空多壳层结构的可控合成与光催化还原CO2性能研究
- 批准号:22111530178
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:40万元
- 批准年份:2021
- 负责人:王丹
- 依托单位:
异质中空多壳层结构的可控合成与光催化还原CO2性能研究
- 批准号:--
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:--
- 批准年份:2020
- 负责人:王丹
- 依托单位:
金属氧化物半导体多壳层中空结构的可控合成与光解水性能研究
- 批准号:--
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:300万元
- 批准年份:2019
- 负责人:王丹
- 依托单位:
金属氧化物半导体材料介观结构设计及其光催化性能调控
- 批准号:91122014
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:50.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:王丹
- 依托单位:
介观结构的设计及其对物质传输的调控与物性增强作用研究
- 批准号:21031005
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:260.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:王丹
- 依托单位:
蒙脱土层空间的设计与调控及其在冶金废水处理上的应用
- 批准号:50574082
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:王丹
- 依托单位:
新型层状过渡金属磷酸盐的合成、主客体化学及性质研究
- 批准号:20401015
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:22.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:王丹
- 依托单位:
国内基金
海外基金















{{item.name}}会员


