LDHs@MOFs核壳式纳米复合材料的导向制备及其电催化性能研究

基本信息
批准号:21601011
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:邵明飞
学科分类:
依托单位:北京化工大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张丛,周蕾,栗振华,安红莉,肖凯名,李剑波,杨绮慧
关键词:
电催化层状双金属氢氧化物碳骨架材料金属有机框架化合物导向生长
结项摘要

The design of highly active and cost-effective catalysts for energy storage and conversion applications is a critical strategy in the pursuit of sustainable energy. In this program, we are proposed to develop a facile and effective synthesis approach to prepare high performance carbon-based electrocatalysts via directed growth of metal-organic framework (MOFs) arrays on the surface of layered double hydroxides (LDHs), followed by a subsequent pyrolysis process. Based on the strong metal-imidazole interaction between the transition metal cations in the LDHs layers and the organic linkers in the MOFs, a new strategy will be developed to fabricate uniform MOF crystal arrays on the surface of LDHs nanoplatelet. Followed by the subsequent pyrolysis process, well-defined two dimensional carbon-based networks with fine control over morphology and chemical compound can be obtained, which is expected to be high performance electrocatalysts in the field of O2 and CO2 reduction reactions. Therefore, this project provides a facile and cost-effective strategy for the fabrication of core-shell LDHs/MOFs nanostructures, which can be used in the construction of uniformly two-dimensional carbon-based architectures for efficient energy storage and conversion systems.

开发高活性、低成本且环境友好的电催化剂,在绿色可持续能源领域具有重要的研究意义。本项目以层状双金属氢氧化物(LDHs)导向生长金属有机框架化合物(MOFs)晶体阵列为基础,设计合成核壳结构的LDHs@MOFs纳米复合材料,并以此为前体制备多孔有序的新型二维碳骨架材料,研究其电催化性能。利用LDHs主体层板与MOFs中有机配体之间的配位作用,发展以LDHs定位生长MOFs晶体阵列的新方法,并揭示LDHs主客体作用与MOFs晶粒取向生长的内在关系;以LDHs@MOFs作为前驱体,通过碳化处理,制备多孔有序结构的新型二维碳骨架材料;深入研究二维碳骨架材料在氧气和二氧化碳还原领域的应用,揭示其催化作用机理并实现性能强化。本项目工作为新型碳基纳米材料的设计、制备提供一种新思路和新方法,在能量存储与转换领域具有重要的理论价值和实际应用前景。

项目摘要

开发高活性、低成本且环境友好的电催化剂,在绿色可持续能源领域具有重要的研究意义。本项目以层状双金属氢氧化物(LDHs)导向生长金属有机框架化合物(MOFs)晶体阵列为基础,设计合成了核壳结构的LDHs@MOFs纳米复合材料,并以此为前体制备了多孔有序的新型二维碳骨架材料,展现出优异的电催化性能。利用LDHs主体层板与MOFs中有机配体之间的配位作用,发展了以LDHs定位生长MOFs晶体阵列的新方法;以LDHs@MOFs作为前驱体,通过碳化处理,制备了多孔有序结构的新型二维碳骨架材料;研究了二维碳骨架材料在氧还原及电解水领域的应用,实现了性能强化。本项目工作为新型碳基纳米材料的设计、制备提供一种新思路和新方法,在能量存储与转换领域具有重要的意义。相关工作已在Chem、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Nano Energy等期刊发表SCI收录的论文16篇,其中影响因子10以上的论文10篇,受国际化学领域知名学术刊物Adv. Energy Mater.邀请,撰写特约综述1篇。申请国家发明专利4项。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

珠江口生物中多氯萘、六氯丁二烯和五氯苯酚的含量水平和分布特征

珠江口生物中多氯萘、六氯丁二烯和五氯苯酚的含量水平和分布特征

DOI:10.7524 /j.issn.0254-6108.2017122903
发表时间:2018
2

重大生物事件与化石能源形成演化--兼论地球系统框架下能源学发展

重大生物事件与化石能源形成演化--兼论地球系统框架下能源学发展

DOI:10.11698/PED.2021.03.06
发表时间:2021
3

近红外光响应液晶弹性体

近红外光响应液晶弹性体

DOI:10.7536/pc200335
发表时间:2020
4

SUMO特异性蛋白酶3通过调控巨噬细胞极化促进磷酸钙诱导的小鼠腹主动脉瘤形成

SUMO特异性蛋白酶3通过调控巨噬细胞极化促进磷酸钙诱导的小鼠腹主动脉瘤形成

DOI:10.3969/j.issn.1000-4718.2020.05.001
发表时间:2020
5

重金属-柠檬酸-针铁矿三元体系的表面络合模型研究

重金属-柠檬酸-针铁矿三元体系的表面络合模型研究

DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2020053102
发表时间:2021

邵明飞的其他基金

批准号:U1462118
批准年份:2014
资助金额:60.00
项目类别:联合基金项目

相似国自然基金

1

核壳结构Co@PtM/石墨烯纳米复合材料的构筑及其电催化性能

批准号:U1404201
批准年份:2014
负责人:高海丽
学科分类:B0203
资助金额:30.00
项目类别:联合基金项目
2

双金属纳米粒子基核壳结构复合材料的可控制备及其性能研究

批准号:51672053
批准年份:2016
负责人:李国栋
学科分类:E0205
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
3

单分散磁性核/壳结构纳米复合材料的可控制备与性能研究

批准号:51204085
批准年份:2012
负责人:史蓉蓉
学科分类:E0413
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

磁性金属/C核壳纳米复合材料的制备及其微波吸收研究

批准号:20871005
批准年份:2008
负责人:张元广
学科分类:B0104
资助金额:30.00
项目类别:面上项目