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华科/城大AEM高离子电导率的锂离子电池硅负极导电聚合物粘结剂
  • 来源:材料人
  • 阅读数:
  • 发布时间:2018-01-12
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摘要与传统的多晶中空和无序孔ZIF-8相比,这种分层框架改善的扩散性质及其稳定的单晶性质使其具有优异的催化活性和对大分子反应的可回收性。

多孔材料由于其广泛的工业应用,从气体分离到催化,已经引起了相当广泛的关注。拓扑特征(特别是各个孔隙中的孔隙大小以及这些孔隙的均匀性)是决定它们在特定应用中优异性能的关键因素。保持它们整体结晶序列的分层多孔结构的构建在理论上是可取的,因为高度有序的结构反过来可以显著改善性能。目前已经有一些研究涉及到了上述理论,例如与纳米晶TiO2相比导电性和电子迁移率性能显著提高的介孔TiO2单晶,以及相对于无定形分子筛而言介孔晶体沸石分子筛具有更强的骨架酸性和稳定性。

 

【成果简介】


北京时间2018年1月12日,华南理工大学李映伟教授联合德州大学圣安东尼奥分校陈邦林教授(共同通讯)团队在Science上发表了题为“Ordered macro-microporous metal-organic framework single crystals”的文章。团队在金属-有机框架(MOF)单晶内构筑了高度取向和有序的微孔,以单晶形式开辟了三维有序的宏观-微孔材料(即同时含有宏观和微观孔的材料)的新纪元。该策略得益于聚苯乙烯纳米球模板和双溶剂诱导异质成核方法的强大成型效果。该过程协同地使MOFs在有序空隙内原位生长,使单晶具有定向的和有序的宏观微孔结构。与传统的多晶中空和无序孔ZIF-8相比,这种分层框架改善的扩散性质及其稳定的单晶性质使其具有优异的催化活性和对大分子反应的可回收性。

 

【图文导读】

 

图1 SOM-ZIF-8的原位纳米化合成及其结构印证

 

图2 SOM-ZIF-8的结构表征

 

图3 通过调节溶剂和PS尺寸来控制SOM-ZIF-8的生长

 

图4 SOM-ZIF-8与C-ZIF-8,PH-ZIF-8和M-ZIF-8催化性能的比较


文献链接:Ordered macro-microporous metal-organic framework single crystals(Science,2017,DOI:10.1126/science.aao3403)

通讯作者简介

霍开富 男,华中科技大学武汉光电国家实验室教授、博士生导师、华中学者、湖北省“楚天学者”特聘教授、武汉市“黄鹤英才计划”入选者

研究领域为:电化学能源材料与器件;光电化学;生物材料和生物传感。

主要学术成就
主持国家自然科学基金、863子课题、教育部科学技术重点项目、湖北省自然科学重点项目等10余项课题,已在 Angewandte Chemie International Edition, ACS Nano, Energy Environmental & Science, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Energy Materials, Nano Energy等刊物发表SCI论文100余篇, SCI他引4000余次,H-index为32,授权16项中国发明专利,应邀在国际和国内大型学术会议上做邀请报告20余次。

周印华 男,华中科技大学光电国家实验室教授,博士生导师,“青年千人计划”入选者(第五批)

研究领域为:有机光电材料与器件;有机太阳能电池及模组;导电聚合物电极;器件界面调控。

主要学术成就
近年来,主要研究方向是有机光电材料与器件,利用有机高分子材料的固有优势,在导电高分子性能调控、低功函数界面以及能源器件应用(太阳能电池和储能器件)等方面开展研究工作。主要成果如下:(1)发现聚乙烯亚胺(PEIE,PEI)大幅降低导体表面的功函数,易于构筑低功函数界面,该材料和方法被有机及钙钛矿光电子研究领域广泛采用,已被引用700余次。(2)研究并优化导电聚合物电导率、功函数、透光率及薄膜制备方法,实现全塑料、全溶液加工的单结和多结柔性太阳能电池;至今已在Science, Angewandte Chemie International Edition, Energy Environmental & Science, Advanced Functional Materials,Materials Horizons等杂志上发表学术论文60余篇,被引用2000余次。申请中国专利6项,申请美国专利3项。课题组网站:http://www.yhzhougroup.com

Paul K Chu(朱剑豪), 男,香港城市大学物理系和材料系讲座教授,博士生导师,中组部“千人计划”入选者,广东省领军人才,深圳市孔雀团队负责人

研究领域为:微电子学和纳米技术;生物材料和生物医学工程;等离子体和表面处理;表界面调控。

主要学术成就
Paul K Chu(朱剑豪)是美国物理学会(APS)会士、美国材料学会(MRS)会士、美国真空学(AVS)会士、国家电子和电器工程师学会(IEEE)会士、香港工程院和香港工程科学院院士。目前担任国际期刊Materials Science and Engineering: Reports (IF=24.65)副主编,以及Biomaterials (IF=8.38),Advanced Materials Interfaces (IF=4.279),Surface and Coatings Technology(IF=2.589)等十余种杂志的编委。至今已在Nature Nanotechnology, Angewandte Chemie International Edition, Advanced Functional Materials,Materials Horizons等杂志上发表学术论文1,000 余篇,出版专著35本(章),引用次数达38000多次,单篇文章最高引用次数2000次以上。2016和2017年分别被Thomson Reuters评为全球材料领域高被引科学家,举办了10余次国际会议,应邀在国际和国内大型学术会议上做大会报告和邀请报告150余次。课题组网站:http://www6.cityu.edu.hk/appkchu/plasma/default.htm

 

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