一、吉林大学无机合成与制备化学开放实验室简介(论文文献综述)
王煜瑶,李莉,白日升,高士钦,冯兆池,张强,于吉红[1](2021)在《氨基酸辅助合成高活性六配位钛物种的TS-1分子筛(英文)》文中进行了进一步梳理TS-1分子筛是以TO4 (T=Si,Ti)四面体为基本单元,通过氧桥连接而形成的具有MFI拓扑结构的微孔晶体材料,其在催化烯烃环氧化、酮类氨肟化、氧化脱硫及芳香烃羟基化等氧化反应中表现出较好的催化活性.目前,提高TS-1分子筛催化性能的方法主要包括:(1)制备纳米和多级孔TS-1分子筛,以提高其扩散传质性能;(2)提高TS-1分子筛的钛含量并抑制锐钛矿相的产生,以增加其催化活性位点.最新研究表明,相比于传统四配位钛物种(Ti O4)作为催化活性中心,六配位(Ti O6)钛物种在烯烃环氧化反应中具有更高的催化活性,可进一步降低反应活化能,最终实现高效催化转化.然而,Ti O6物种结构中的Ti-OH组分,易导致开环反应发生,从而降低环氧化产物的选择性.因此,构筑高活性Ti O6物种及调变Ti O4/Ti O6比例,对提高烯烃转化率及环氧产物选择性具有重要意义.当前,高活性钛物种的结构表征及其构筑已成为研究热点且仍面临挑战.本文协同采用氨基酸辅助合成策略和两步晶化方法,成功地制备出具有Ti O4和Ti O6物种且无锐钛矿相的多级孔TS-1分子筛.在该协同策略中,两步晶化过程有利于抑制锐钛矿相的形成,而氨基酸的引入对高活性Ti O6物种的构筑具有重要作用.氨基酸分子可与钛原料形成螯合物,为TS-1分子筛晶化提供"养料",并有效平衡晶体成核与生长速率及稳定Ti O6物种,最终实现制备富含Ti O6物种的多级孔TS-1分子筛.相比于传统Ti O4物种作为催化活性中心(1-己烯的转化率<25%,环氧化产物选择性>95%),本文所制备的TS-1分子筛(Si/Ti=36.9)因其兼具Ti O4和Ti O6物种,在1-己烯环氧化反应中表现出更好的催化性能(1-己烯的转化率33%,环氧化产物选择性95%).这是由于Ti O4物种不会导致开环反应的发生,因此可以保证较高的环氧产物选择性,而Ti O6物种经H2O2活化后,可形成具有更高活性及更小位阻效应的催化中心,极大提高了1-己烯转化率.综上,本文合成策略为构筑具有高活性钛物种及多级孔结构的钛硅分子筛提供了指导作用,为调控硅铝酸盐及硅取代磷酸铝分子筛材料活性位点的含量和分布提供了新思路.
洪洋宇,邢宏珠,秉琦明,高旭文,齐斌,陈亚坤,苏钽,邹勃[2](2021)在《新型Ce3+掺杂亚磷酸锰开放骨架材料的合成与荧光性质》文中研究表明通过高通量实验方法制备了一系列新型的Ce3+离子掺杂亚磷酸锰(NH4)4[Mn4-xCex(HPO3)6](简称JIS-10∶x Ce3+)无机开放骨架材料.通过粉末X射线衍射(PXRD)谱图、扫描电子显微镜(SEM)、微量元素能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和光致发光(PL)光谱等手段对该材料进行了表征,并研究了Ce3+离子掺杂浓度、反应温度和时间对晶体相变和发光性能的影响.结果表明,在波长260 nm的光激发下,Ce3+离子在500 nm处有1个绿光发射带而Mn2+离子在590 nm处有1个黄光发射带.调变JIS-10∶x Ce3+材料中Ce3+离子的掺杂浓度发现,当x=0.06时,即Ce3+离子的掺杂浓度较低时,样品的发射颜色为黄绿色,其CIE坐标为(0.38, 0.48);当Ce3+离子的掺杂浓度增加时,绿色发光带的增长快于黄色发光带的增长,从而调整发射颜色;在x=1.33时观察到最强的发射,浓度过高发生浓度猝灭.
王勃然[3](2021)在《过渡金属氮化物基复合阵列的制备及其电催化水分解性能研究》文中研究说明电催化水分解是一种高效清洁的、可制备高纯度氢气的技术。水分解由阴极上的氢析出反应(HER)和阳极上的氧析出反应(OER)组成。为了降低反应的过电位、提高能量转换效率,在HER和OER过程中需要使用合适的电催化剂。虽然贵金属基催化剂具有出色的电催化性能,但是其成本高、储量稀少的现状限制了它们的大规模应用。另外,现今大多数催化剂只能在小电流密度(<100 m A cm-2)下工作,并不能满足工业电解槽运行(>400 m A cm-2)的要求。因此,开发高效的非贵金属基电催化剂是推动电解水制氢技术快速发展的关键。过渡金属氮化物材料具有高电导率、高化学稳定性、高电催化活性等优点。因此,本论文以过渡金属氮化物类材料为研究对象,通过优化组成、构建合理结构等方式,制备了一系列自支撑式过渡金属氮化物基复合阵列,并研究了它们的电催化水分解性能。本论文为开发低成本、高活性、高稳定性的非贵金属基催化剂提供了新的设计思路。主要研究内容如下:1、以泡沫镍上制备的氮化镍微米片阵列(Ni3N/NF)作为导电骨架,利用溶剂热法在Ni3N/NF上生长了Ni Fe基金属-有机框架(Ni Fe-MOF)纳米片,得到了分层核-壳结构的Ni Fe-MOF@Ni3N/NF,并将其作为水分解的高效OER电催化剂。在该催化剂中,催化成分(Ni Fe-MOF)在导电骨架上的均匀生长促进了反应活性位点的高度暴露和分散、有利于电荷的快速转移。在1 M KOH电解质溶液中,Ni Fe-MOF@Ni3N/NF仅需要281 m V的过电势就能达到200 m A cm-2的电流密度。该研究证明了使用具有金属性的Ni3N作为支撑材料,表面生长MOFs类材料来增强其OER催化活性的可行性。2、以泡沫镍上制备的氮化镍微米片阵列(Ni3N/NF)作为导电骨架,利用电沉积方法在Ni3N/NF上生长Ni Fe LDH纳米片,得到了Ni Fe LDH@Ni3N/NF纳米/微米片阵列,并将其用作全解水的双功能电催化剂。该电催化剂具有3D分层异质结构,提供了大量暴露的活性位点。Ni Fe LDH纳米片与Ni3N微米片之间的强耦合作用使复合材料的结构更加稳定,同时保证了电子的快速传输。Ni Fe LDH@Ni3N/NF具有超亲水/超疏气的表面特性,保证了电极在大电流密度下的传质。得益于上述优势,Ni Fe LDH@Ni3N/NF在碱性介质中表现出优异的HER和OER活性。在1 M KOH电解质溶液中,使用Ni Fe LDH@Ni3N/NF电极的全解水装置在1.80 V的电压下就可以达到500 m A cm-2的电流密度,实现了100小时的催化稳定性。3、在泡沫镍上构造了碳包覆的镍(铁)氮化物微米片阵列(NixFeyN@C/NF),将其用作碱性海水分解的自支撑式电催化剂。该电催化剂的多孔结构和超亲水/超疏气的表面特性,确保了活性位点的充分暴露和高电流密度下的高效传质。包覆碳和NixFeyN之间的协同耦合作用促进了样品的电子传输。调节NixFeyN@C/NF中的Ni与Fe的摩尔比,当Ni/Fe为3时(即Ni3Fe N@C/NF),催化剂在1 M KOH电解质溶液中具有最佳的OER催化性能。当不掺杂Fe时(即Ni3N@C/NF),催化剂在1 M KOH电解质溶液中具有最佳的HER催化性能。在碱性海水电解液中,当Ni3Fe N@C/NF和Ni3N@C/NF分别作为双电极电解槽的阳极和阴极时,此装置在1.91 V的电压下可以达到500 m A cm-2的电流密度。由于NixFeyN@C/NF具有充足的活性位点、出色的耐腐蚀性能和快速的电子传导性能,电解槽在100小时内仍然可以保持优异的催化活性。
李阳[4](2021)在《基于比较视角的中美国家级实验室建设研究》文中研究指明当今时代,世界发展面临百年未有之大变局,科技革命进入新一轮发展阶段,加速了全球人才、信息、资本等生产要素的流动,世界各国间的科技力量在悄然间发生着变化。科技革命所引发的不仅是全球经济社会的变革,每一次革命过程也必然会改变大国之间的力量分布,重塑世界实力对抗格局。中国科技实力的快速崛起,美国科技霸主地位受到挑战、中美之间的科技博弈屡次触碰着科研工作者的神经。如何在未来科技竞争中处于领先位置,激发科研人员的创新活力,提高科技创新对于社会发展的带动作用,这一切都离不开一流科研机构的支撑,而国家级实验室就能发挥这样的作用,满足国家在不同发展时期的科技需求。国家级实验室作为大国科技博弈的重要体现,为保持国家科技竞争力提供了驱动力,也是建设世界科技强国的重要战略保障。美国庞大的国家级实验室体系距今已经历了八十余年的发展历史,积累了成功的管理经验,也是满足国家科技全球领先的重要支撑,在建设管理创新上以及科研实力上领先于全球。我国国家级实验室兴建于改革开放之初,伴随着我国科技体制改革之路不断发展壮大,但相较于世界发达水平,在建设管理经验、科技体制创新及科研实力等方面还有许多不足。因此,以美国国家级实验室作为参照标准进行深入比较,总结两国实验室建设历程的异同、发现建设经验的共性与个性、寻找科研实力比较中的优势与不足,为促进我国国家级实验室建设及发展寻找经验借鉴,对于丰富我国国家级实验室研究成果意义重大。基于此,本文希望通过研究回答以下几个问题:(1)从中美两国国家级实验室的建设历程来看,两国实验室各自经历了怎样不同的发展阶段,每个阶段建设的侧重点是什么,各阶段的科技政策对实验室发展有何导向,两国实验室建设历程的异同又有哪些?(2)从中美两国国家级实验室的建设运行来看,中美国家级实验室在制度体制、建设定位、资源要素、运行模式及科研合作方面各有什么特点,在这些方面中,中美两国实验室的建设特征又有什么异同,美国实验室的建设经验对中国有何启示?(3)从中美两国国家级实验室的科研实力来看,两国实验室在体现科技论文最高水平的ESI高被引论文产出方面、主导地位方面、论文影响力方面的科研实力差距有多少;基于文献属性数据的特征差异有哪些,这些差异对两国实验室论文产出、影响力及主导地位的影响又有哪些?本文以比较研究作为研究视角,重点进行了以下方面的研究工作:(1)对中美两国国家级实验室建设历程进行对比分析。对两国国家级实验室的建设历程进行了划分;结合时代政策背景,对两国实验室各自的发展建设过程、学科分布特点、部门及地域分布特点、建设成效、阶段性特征进行分析,深入了解每一阶段国家级实验室的发展变化;总结出两国实验室建设历程的相同点及差异。(2)对中美两国国家级实验室建设特征进行比较分析。梳理两国国家级实验室在建设方面的特点;围绕制度体制、建设定位、资源要素、运行模式、科研合作五个方面,总结中美两国国家级实验室建设方面的共性与个性。(3)基于目前代表科技论文最高水平的ESI高被引论文数据库,对中美两国国家级实验室科研实力进行比较分析。综合运用文献计量学、数据挖掘、Logistic回归模型、多元线性回归模型等统计分析工具,从ESI高被引论文产出、国际合作、影响力等角度进行量化比较,以明确中美国家级实验室科研实力的差异。最终,通过对中美国家级实验室多方面的比较分析,本文得到如下结论:(1)回答了中美两国国家级实验室建设历程及阶段特征的问题。中美国家级实验室兴起于不同的时代背景,经历了截然不同的建设历程。美国国家级实验室体系作为全球领先的科研机构,兴起于战争年代,维护国家安全与国家利益成为了其建设初衷。先后经历了五个发展阶段,且过程中出现了两次较大的争议。实验室的发展紧密围绕美国国家安全战略展开,进行学科建设的布局与前沿科学领域的探索,尤其是美苏冷战时期,持续增加的军费资助为实验室的研究发展印上了明显的军事化色彩。相较而言,我国的国家级实验室体系发展建设起步较晚,与改革开放后的我国科技事业的发展基本同步,基本依托重点高校及各部门进行运行管理,以材料科学、工程科学等工程类学科研究为主。在经历了改革开放初期艰难的起步后,实验室的发展也随着社会经济的不断推进走向市场化协同创新的道路,为国家经济和社会发展提供了重要的技术服务,在发展方面呈现出快速上升的态势。(2)回答了中美两国国家级实验室在建设运行中的特色及管理经验问题。中美国家级实验室在建设运行上既有共同的经验又各具特色。通过对中美典型国家级实验室的建设特征进行分析,作者发现中美国家级实验室在制度体制、建设定位、资源要素、运行模式及科研合作方面既有共性又有个性。中美两国实验室的兴起处于不同的时代背景,两国在科技、经济等发展阶段上处于不同节点,形成了美国国家级实验室的定位于人类终极科学问题的探索,我国的国家级实验室主要还是定位在满足国家科技战略需求层面。两国不同的制度体制也形成了不同的实验室管理模式,美国强调以市场参与为主,政府主导为辅,实验室体系的发展以“自下而上”科技决策体系为主;中国更强调决策主体集中,注重政府的政策引导,实验室多以执行上级科技政策为主。此外,两国实验室在科研经费的预算及拨付制度、实验室的监管主体及实验室主任的选聘与权责方面也都存在着显着差异。(3)回答了中美两国国家级实验室在基于ESI高被引论文产出方面的科研实力问题。中美国家级实验室在科研实力方面各有优势,美国在多个方面保持着相对优势,我国在论文产出方面取得了显着的进步。研究发现,在基于高被引论文产出数量的比较上,中国无论是在产出总量还是发展增速方面均有明显的优势;且通过关联规则算法对中美论文产出特征进行分析,发现作者数量为5人及以上为中美论文产出的最主要合作方式;中国论文产出受参与单位的数量作用不显着,当有国内基金参与资助时会显着提高两国实验室的发文量。在基于高被引论文主导地位的比较上,在中美两国间实验室的合作论文方面,美国的主导地位高于中国;在中美实验室参与国际合作论文方面,中国的主导地位强于美国;在中美国际合作论文主导地位的特征方面,论文流向国内对中美国际合作论文的主导地位均有正向影响;资助基金数量及资助基金类别为“无国内基金参与”时对中美国际合作论文的主导地位均有负向影响。在基于高被引论文影响力的比较上,美国在被引频次及影响因子方面的影响力均强于中国;在论文影响力的特征方面,中美高被引论文影响力均受到作者数量、出版时间、资助基金数量等相关因素的影响;作者数量、资助基金数量等对中国高被引论文影响力的作用程度大于对美国的影响。本研究的创新点可以概括地归纳为以下三个方面:(1)对以国家级实验室为代表的科研机构建设与改革进行了有益探索。美国是当今世界最强大的科学技术强国,拥有雄厚的资本及一流的人才储备,众多的国家级实验室成为了其科技研发的排头兵,也成为了国家科技创新力量的坚实保障。联邦国家实验室体系至今已有七十多年的历史,并积累了卓有成效的管理经验,拥有一套科学的管理体制和运行机制。他山之石,可以攻玉。研究美国联邦国家实验室建设及其规律,进而探索科研管理机制创新,为突破美国科技封锁,探索我国国家级实验室体系建设及科研机构改革创新很有价值。(2)拓展了文献计量学理论在科技评价中的应用与实践。国家级实验室是进行基础研究和原始创新工作的重要科研机构。科技论文是体现国家或科研机构基础研究工作的重要载体,同时也是反映国家或科研机构科研实力的主要方面。本文基于ESI及JCR等数据库,以高被引论文为视角,运用文献计量学的理论指导,通过对中美两国国家级实验室科研实力进行量化分析,可以进一步明确两国国家级实验室的发展现状及差异水平,对我国国家级实验室建设体系的成效进行了检验。另一方面,文献计量学理论以科技论文及各种文献数据特征为研究对象,可以实现对国家或地区、科研机构、学者等学科结构、产出数量、影响力变化等科研动态的科学评价,对于两国实验室科技论文产出及其深层次因素及规律进行探讨,在填补对国家级实验室定量化研究空白的基础上,逐渐丰富我国国家级实验室科研评价体系,以便指导政策实践。(3)为新一轮技术革命背景下,深化国家创新体系理论,丰富国家创新体系理论概念,指导政府科技政策的实施与制度创新,更好地参与全球化科技治理,实现科技的自立自强以促进我国国家级实验室体系建设提供了新思路。中国国家级实验室体系根植于独有的政治、文化背景,在治理模式和运行机制上不同于世界上任何一个国家,面临着独有的现实困境与发展难题。在深入研究美国国家实验室管理经验的基础上,不照搬照抄美国模式,坚定走社会主义道路方向,结合有益经验探索中国模式,缩小与先进水平的实力差距,不断探索适合我国国情的国家实验室的管理体制和运行机制。
李莉,于晓微,张洪月,李激扬[5](2021)在《负载碳点的分子筛发光材料》文中进行了进一步梳理碳点具有优异的发光特性和广泛的应用,将碳点限域于具有纳米孔道结构的分子筛材料中,可开发出一类新型的碳点@分子筛复合材料。本文聚焦于具有独特发光性能的负载碳点的分子筛复合材料,综述了这类材料最新的研究进展,重点介绍了碳点@分子筛复合材料的制备方法、长余辉发光调控策略及主体分子筛基质对客体碳点的作用等,并对未来光致发光碳点@分子筛复合材料的发展前景进行了展望。
时怀中[6](2021)在《FAU和LTA型分子筛的合成调控及质子传导性质研究》文中研究说明分子筛作为常见的经典无机微孔材料,自实现人工合成以来取得了快速的发展,在化学化工领域成功扮演了催化剂、吸附剂、分离剂等重要角色。根据分子筛的骨架元素种类不同一般可以将其分为硅铝、硅铝磷和磷铝分子筛,以及一些杂原子分子筛(如钛硅分子筛,硅锗分子筛等)。在硅铝磷分子筛中,由于硅的引入增加了分子筛的酸性,且酸度适宜,可被用作制轻质烯烃的催化剂。在硅铝分子筛中,高硅铝比的分子筛由于其具有较强的酸性,可以在重油催化裂解以及氮氧化物的催化还原等方面展现出较高的催化活性,而低硅铝比的分子筛往往用做一些吸附剂、干燥剂或者离子交换剂,比如常见的X分子筛、3A分子筛、4A分子筛和5A分子筛。近年来,开发分子筛材料的新性质与新应用引起了人们的广泛关注。燃料电池的发展促进了质子传导材料的开发。目前,在质子传导材料中,以水为媒介的质子传导材料占据了绝大多数,水的存在为这些材料质子传导的实现提供了条件。由于分子筛具有较高的稳定性,很好的水吸附能力以及离子交换能力,是潜在的质子传导材料,但当前相关研究较少。本论文以硅铝和硅铝磷分子筛,如具有FAU拓扑结构的NaX、NaY和SAPO-37分子筛以及具有LTA拓扑结构的NaA分子筛为研究对象,进行合成调控并探讨其质子传导性能以及孔道内客体离子对质子传导性能的影响。本论文主要研究内容:1.在 Na2O-A12O3-SiO2-H2O 体系中,开展了 NaX 和 NaY(FAU 拓扑结构)硅铝分子筛的合成调控,详细考察了温度、湿度、硅铝比、客体离子以及粒径等对其质子传导性质的影响。研究表明该FAU分子筛孔道和笼内的Na+和水分子的存在赋予了该材料较高的质子传导率,在高温下其质子传导率可以达到10-2 S cm-1(80℃,100%RH)。与此同时,FAU分子筛还展现出较高的水稳定、热稳定性以及酸碱稳定性,经酸碱沸水等处理后其质子传导率依然可以保持10-3 S cm-1。在合成中,调节FAU分子筛的硅铝比、客体离子、纳米形貌等均可影响其质子传导性能。2.在A12O3-P2O5-四甲基铵(TMA)2O-四丙基铵(TPA)2O-SiO2-H2O体系中开展了 SAPO-37(FAU拓扑结构)分子筛的合成研究,并通过优化合成条件制备出粒径为200-300 nm,具有规则形貌的SAPO-37分子筛。所制备的SAPO-37分子筛质子传导率可以达到10-3 S cm-1(40℃,水溶液中),其质子传导性能对水展现了高度的依赖性,其孔道中的模板剂四甲基铵以及四丙基铵在质子传导过程中也可起到一定桥连作用,有助于质子传导的实现。此外,通过旋涂法制备SAPO-37@PVDF复合膜,并进一步探究其质子传导性质。3.在Na2O-Al2O3-SiO2-H2O体系中,开展了 LTA拓扑结构硅铝分子筛NaA的合成及其质子传导性质研究。研究表明NaA分子筛的质子传导性能展现出明显的温度和湿度依赖,在80℃,100%RH的条件下,其质子传导率可以达到9.12× 10-3 S cm-1。由于NaA分子筛具有较高的Na+含量,易于进行离子交换,因此,我们通过离子交换的方法合成出LiA、KA、MgA、CaA、SrA等含有不同客体离子的分子筛,并探讨其质子传导性能。4.在Na2O-Al2O3-SiO2-H2O体系中,以硅藻土为硅源,利用氢氧化钠活化硅源,通过低温水浴搅拌成功实现了 NaA分子筛的合成。所合成的NaA分子筛具有规则的立方块结构,硅铝比约为1,其孔道/笼中含有较多的Na+。在100%RH,80℃的条件下,所制备的NaA分子筛展现出良好的质子传导性能,其质子传导率可以达到5.96 × 10-3 S cm-1。
姜双双[7](2021)在《二维金属-有机框架Ni3(HITP)2膜的制备及其气体分离》文中提出全球能源短缺和环境污染问题的日益增加导致对许多重要气体分离工艺的需求也变得非常苛刻,例如从石化和精炼厂回收H2以及捕获CO2。从实践和科学角度出发,在气体的存储和捕获过程中迫切需要节能高效且环境友好的分离工艺,在众多工艺中人们认为膜分离技术是目前最有前途的方法之一。然而,开发具有高效分离性能的膜材料仍然面临着巨大的挑战。目前已开发了多种膜材料用于气体分离,例如聚合物膜、沸石分子筛膜、碳膜、金属-有机框架(Metal Organic Framework,MOF)膜、氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)膜和混合基质膜(Mixed Matrix Membranes,MMMs)等,它们在气体分离和液体分离中均表现出优异的分离性能,但是也有一定的局限性。近几年,超薄分离膜的出现引起了研究者们的强烈关注,这是因为该方法制备的膜材料具有可大面积制备和超薄的膜厚度,可实现高渗透率和高选择性。因此,目前探索了多种材料来制备这种超薄分离膜,其中包括GO、共价-有机框架材料(Covalent Organic Framework,COFs)、Mo S2和金属-有机框架材料等。传统方法制备的气体分离膜在实际应用过程中无法实现大面积合成且不能达到超薄的膜厚度。作为二维材料新成员的二维MOFs纳米片由于其较大的表面积、均匀的孔道、纳米尺寸的空腔、热稳定性和化学可定制性而受到越来越多的关注。除此之外,二维MOFs纳米片具有丰富的活性位点,这对于气体存储、传感、化学催化、吸附和小分子分离是非常重要的。到目前为止,得到大面积可制备的,超薄的膜材料是实现高渗透率和高选择性的主要途径之一。在众多MOFs中选择具有层状结构、易于剥层、保持较好的结晶度且具有较高稳定性的二维MOFs少之又少。基于上述研究背景,我们最终选择了由Dinca等人报道的二维Ni3(HITP)2为研究对象,进行了膜制备和气体分离相关的研究。在该论文中,我们主要采用了top-down剥层和反向扩散界面法制备了二维Ni3(HITP)2膜并对其进行了气体分离性能的研究。本论文主要研究内容如下:(1)将柔性湿法球磨和超声剥离法相结合得到了Ni3(HITP)2纳米片胶体,以该纳米片胶体为构筑基元,大孔阳极氧化铝(AAO,200 nm)为基底,采用抽滤法,得到了厚度约为300 nm左右的Ni3(HITP)2膜。对其进行扫描电镜表征证明膜表面光滑,均一连续。通过气体渗透测试发现,该膜在单组分和双组分测试中对CO2均显示出良好的渗透率,CO2/N2和H2/N2显示出良好的分离选择性,在气体分离过程中表现出长期稳定性和可重复性。(2)通过引入GO辅助增强Ni3(HITP)2纳米片膜的性能。选择GO是因为其表面具有很丰富的含氧官能团,如羟基、羧基和环氧基团等,而且GO具有固有的结构灵活性、化学稳定性和机械稳定性。选择表面具有含氧官能团的柔性GO有望提高MOF纳米片构建的二维多晶膜的性能。通过红外光谱、扫描电镜和X射线衍射等测试证明了Ni3(HITP)2-GO膜的成功合成。通过对Ni3(HITP)2-GO膜进行气体渗透测试可知,膜的单组分和双组分的CO2渗透率以及CO2/N2和H2/N2的分离比得到了明显的提高。(3)利用一种简单、有效且环保的反向扩散界面法制备了高质量的2D Ni3(HITP)2膜。通过扫描电镜表征证明我们得到了表面均一连续且致密的厚度约为400 nm的膜。该膜对CO2显示出良好的渗透率和渗透选择性,渗透率为1.59×10-6 mol m-2 s-1 Pa-1,CO2/N2和CO2/CH4的理想分离比分别为10.2和9.8。除此之外,该膜在气体分离渗透测试中表现出高稳定性。这种新方法有望进一步开发用于实际气体分离应用的高质量金属有机框架膜。
张舒皓[8](2021)在《多孔芳香框架材料及其中空纤维的气体分离性质研究》文中进行了进一步梳理气体材料与我们的日常生活及工业生产息息相关。在工业生产方面,气体材料(例如二氧化碳、甲烷、乙烯和氮气等)是现代工业的重要基础原料,广泛应用于不同领域的生产中。在日常生活方面,二氧化碳和甲烷(温室气体)的产生与排放直接影响着地球的生态环境。气体的分离与存储,是环境保护与工业生产领域的重要研究课题,受到科研工作者的广泛关注。通常情况下,高纯气体都是从多组分气体中分离而来。在现代工业生产中,气体分离和纯化的技术,主要包括:低温蒸馏、变压吸附和膜法分离。其中,变压吸附和膜法分离具有能耗低、操作简单和分离效率高等优点,在工业生产过程中竞争优势突出。多孔有机材料(Porous Organic Frameworks,POFs)作为一种新兴的多孔材料,具有比表面积高、结构稳定和易修饰等优点。POFs是良好的气体吸附剂,并且可用于掺杂制备膜材料。本论文主要工作如下:1.制备具有优异CO2/N2分离性能的多孔芳香框架材料(Porous Aromatic Frameworks,PAFs),并将其作为掺杂物用于制备中空纤维膜。分别以联苯和二苯胺为单体,通过三氯化铝催化的肖尔反应制备PAF-45和PDPA。同时,以等摩尔比的联苯和二苯胺为单体,制备PAF-45DPA。随后,以三种聚合物为掺杂材料,聚砜(PSF)高分子为基质材料,通过干-湿法制备PAF-45/PSF、PAF-45DPA/PSF、PDPA/PSF和PSF中空纤维膜。详细地研究了粉末材料和中空纤维的CO2/N2分离性能。实验结果显示,混配体合成的PAF-45DPA同时兼具PAF-45的高孔隙率和PDPA材料优异的CO2/N2选择性(SBET=679 m2 g-1,SCO2/N2=63),且这种优异性能也表现在制备的混合膜中。掺杂PAFs材料显着提升了中空纤维膜的CO2/N2分离性能,其中,PAF-45DPA/PSF中空纤维膜对CO2的选择性和透量分别达到24.2和72.6 GPU。2.制备具有大共轭基团的PAFs材料,探究不同的配位金属离子对PAFs材料CH4/N2分离性能的影响,用于提升中空纤维的CH4/N2分离性能。以四苯基卟啉及其四苯基金属卟啉为单体制备PAF-40、PAF-40-Fe和PAF-40-Mn材料,并测试它们的CH4和N2的吸附曲线,根据IAST理论计算CH4/N2理想分离比。结果显示,含有卟啉基团的PAF-40系列材料具有较高的CH4/N2选择性,其中PAF-40-Fe材料对CH4气体的选择性最高(SCH4/N2=18.4)。以PAF-40、PAF-40-Fe和PAF-40-Mn为掺杂材料,聚砜高分子为基质材料,通过干-湿法制备PAF-40/PSF、PAF-40-Fe/PSF、PAF-40-Mn/PSF和PSF中空纤维膜,并表征其CH4/N2分离性能。实验结果显示,掺杂PAFs材料显着提升了中空纤维膜的CH4气体选择性和透量,其中掺杂PAF-40-Fe材料制备的中空纤维膜对CH4气体的选择性和透量分别达到4.3和18.7 GPU。3.选择具有超高比表面积和高稳定性的多孔材料PAF-1为前驱体,通过后修饰的方法,制备带有极性官能团的PAF-1-Br和PAF-1-CF3,研究它们的C2H6和C2H4的吸附与分离性能。在273 K和298 K下测试它们的C2H6和C2H4吸附曲线,根据IAST理论计算PAF-1、PAF-1-Br和PAF-1-CF3的C2H6/C2H4分离比。结果显示,修饰极性官能团后,与PAF-1相比,PAF-1-CF3的C2H6/C2H4的分离比显着增加,从1.1提升至1.8。
付思贤[9](2021)在《Mn/Ni基层状化合物的合成、调控及超级电容器应用研究》文中进行了进一步梳理层状过渡金属化合物是无机材料中的一个大家族。特殊的原子层排布方式以及由过渡金属为中心形成的多面体结构基元,赋予了层状过渡金属化合物多变的相结构、电子结构、层间距、化学键合作用等性质,在能源存储与转换、生物医药、人工智能、纳米传感等新兴科技领域涌现出许多重要的应用,其中在超级电容器中所表现出的优异性能更是吸引了越来越多的关注。然而,仍存在许多科学问题有待揭示,例如层间距对电化学性能的作用机制、二维原子排布与力学稳定性的关系、过渡金属d带电子占据态与电化学性能的关系、局域配位环境的多变性对功能基元的影响等。这些问题在一定程度上限制了层状过渡金属化合物的深层次应用。结构决定着化合物的性质,而化学合成可以有效地对物质的结构进行调变。因此,从合成化学的角度对层状过渡金属化合物的微观结构进行精准调控,实现超级电容器性能的优化,进而阐明其中的构效关系,对推动层状过渡金属化合物在超级电容器等新领域的应用具有重要意义。基于此,本论文以Mn/Ni基层状化合物为主要研究对象。通过化学合成的手段对Mn/Ni基层状化合物的相结构、电子结构、层间距、化学键合作用进行调控,并对伴随的电化学性能变化进行研究,进而揭示Mn/Ni基层状化合物体系中微观结构作用与储能机理。在此基础上,优化了材料的超级电容器性能,并在一定程度上实现了新型柔性超级电容器的应用。本论文主要包括以下四个研究成果:1、层状相CuxMn2-xO2的水热相结构调控及其超级电容器性能的优化:采用无模板水热法,通过精准调控过渡金属(Cu和Mn)投料配比、合成温度、矿化剂浓度等反应条件,实现了对层状相CuxMn2-xO2相结构的调控。首次确定了水热条件下层状相CuxMn2-xO2的相图。结果显示,Cu和Mn的浓度比对层状相的生成有重要影响,当n Cu/n(Cu+Mn)=0.45、0.50、0.55时,在85(?)175(?)C的温度区间内都可以获得纯层状相结构。还发现了层状相CuxMn2-xO2中Cu和Mn阳离子非化学计量比占位对磁化率和d电子态的影响。超级电容器性能测试显示,固定反应温度,n Cu/n(Cu+Mn)=0.55样品的电化学性能普遍更好,进一步固定n Cu/n(Cu+Mn)时,温度最低的样品性能最好。从磁化率和d电子态的特殊性出发解释了超级电容器性能的优化。2、电子结构可控的层状相CuMnO2的溶剂热合成及其超级电容器性能:基于CuxMn2-xO2的水热相结构调控,发展了一种十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助的溶剂热法,控温合成了一系列取向生长的层状相锰铜矿CuMnO2。在保证CuMnO2单斜层状结构稳定的前提下,实现了对其过渡金属(Cu和Mn)3d电子结构的调变。结果显示,160oC合成的高纵横比CuMnO2纳米线优先沿(002)晶面生长,过渡金属以Cu+/Cu2+和Mn3+/Mn2+混合价态的形式存在。该纳米线首次用于超级电容器,在1 A/g电流密度下展现出921 F/g的高比电容。分析表明,可控电子结构的CuMnO2中特殊的氧化还原平衡和一维晶体构筑之间的协同作用是电化学储能优化的作用机制。该研究为层状过渡金属化合物的电子结构精准调控提供了全新的认识。3、层状相Ni(OH)xCl2-x的层间距调控对超级电容器性能的影响:选择碱式氯化镍作为异质阴离子配位的模型层状材料来研究层间距变化对电化学性能的影响机制。采用无模板溶剂热法合成了由[Ni(OH)3/3Cl3/3]八面体电中性层构成的层状碱式氯化镍,然后通过长时间水搅拌的方法,完成了晶格中Cl-离子的脱出和OH-离子的嵌入,实现了层间距的精准调控,并得到一系列不同阴离子化学计量比的层状相Ni(OH)xCl2-x。结果显示,最大Cl-离子含量的Ni(OH)0.99Cl1.01拥有0.57 nm最大的层间距,首次用于超级电容器时,在1 A/g电流密度下能放出3831F/g的超高比电容。OH-离子完全嵌入后的Ni(OH)2.18(H3O)0.18有微量的水分子插层,在1 A/g电流密度下有1489 F/g的比电容。此工作阐明了层状碱式氯化镍中配位阴离子的脱出/嵌入对层间距收缩/扩张的调节机制以及对超级电容器性能的作用机理。4、界面化学键稳定的碳布@Ni(OH)Cl@Ni O复合电极的合成及其柔性超级电容器的构筑:在对层状相Ni(OH)xCl2-x中配位阴离子与超级电容器性能关系研究的基础上,设计了一种利用界面结构来调节化学键合作用的策略。以导电碳布(CC)为模板,通过溶剂热、化学浴后退火的方法,成功构筑了CC/Ni(OH)Cl和Ni(OH)Cl/Ni O双界面,制备出了CC@Ni(OH)Cl@Ni O复合型柔性电极。结果显示,在30 m A/cm2电流密度下,该电极拥有8290 m F/cm2的超高比电容,且在120 m A/cm2极高电流密度下拥有耐受的倍率性能(3580 m F/cm2),更重要的是其循环稳定性也较单界面CC@Ni(OH)Cl电极提高了近一倍。组装了CC@Ni(OH)Cl@Ni O//石墨烯柔性准固态非对称超级电容器,该电容器具有良好的储能性能、优异的柔性和机械稳定性。结合同步辐射分析,发现化学构筑的协同双界面在电化学循环过程中稳定了Ni-O键的共价性,带来更多的八面体结构畸变,激发了表面电子的活性,因此提高了电极的比电容和稳定性。该研究为层状过渡金属化合物中化学键合作用的调控设计提供了新思路。
丰祎[10](2021)在《生物质稻壳制备硅基(SiO2、SiOx和Si)/碳复合材料及其储锂性能的研究》文中指出对于锂离子电池的发展,积极寻求更高能量密度、低成本和环境友好型的电极材料成为当下能源科研工作者的主要探索方向。富硅生物质稻壳主要由有机碳和硅酸盐组成,其生长过程中天然形成的碳/二氧化硅纳微结构使其成为锂离子电池负极材料的优质原材料,其中二氧化硅纳米粒子可以为电极材料提供高理论比容量,有机碳形成的包覆结构可用于缓解充放电过程中硅基电极材料的体积膨效应,提高循环稳定性。充分利用稻壳这种天然独特的结构和化学组成制备高容量电极材料,不仅可以提升锂电池性能,而且可以实现农业废弃物稻壳的高值化应用。本文以生物质稻壳为原料,简单的机械球磨为基本的改性方法,设计并制备了多种稻壳硅基(SiO2、SiOx和Si)/碳复合材料,并探究了复合材料的化学组成、结构形貌等对储锂性能的影响,力求多方位实现稻壳的高值化应用和全面改善复合材料的电化学性能,本论文取得的主要成果如下:1.以稻壳为原料,尿素为氮源,采用机械球磨的方法对稻壳进行预处理后进行氮掺杂实验,制备氮掺杂碳/二氧化硅(SiO2/NC)复合负极材料。二氧化硅电极材料具有较高的理论比容量,但是其电导率较差,限制了电化学动力和电化学性能的充分发挥。向SiO2/C中进行氮元素掺杂,不仅可以提高电极材料的导电性,有效地提升电化学动力,还可以产生更多的碳结构缺陷,增加储锂活性位点。本章实验系统地讨论了球磨预处理、尿素用量和氮掺杂温度对SiO2/NC复合材料物化性质的影响,此外探究发现活性二氧化硅的储锂反应可以更快地转化为高容量单质硅的合金化嵌脱锂反应,这进一步提高了电极材料的储锂容量。2.氮掺杂之前的机械球磨具有一定的必要性,因此设计机械球磨稻壳SiO2/C过程中同时进行氮掺杂处理,通过使用不同的氮源和不同的球磨方式来调控氮掺杂效应,获得高含氮SiO2/NC复合材料,该电极在大电流负载下展现出优异的储锂能力。不同的氮掺杂条件下,SiO2/NC复合材料在氮掺杂含量、氮原子类型和微介孔孔隙分布等方面均存在一定的差异,其中以三聚氰胺为氮源,采用干磨方式预处理制备的SiO2/NC复合材料具有最高的氮掺杂量(8.6 at%),该电极材料在大电流密度为1.0 A g-1时,其稳定容量高达587 mA h g-1。3.使用机械球磨预处理和熔融盐ZnCl2制备多孔稻壳基SiOx/C复合电极材料,并探究了球磨预处理和活化温度对其物化性质的影响。其中,ZnCl2熔融盐不仅可以作为液体介质,促进C和SiO2之间的还原反应,还可以作为造孔剂,构建丰富的多级孔道结构。在最佳的热处理温度下,球磨预处理后制备的多孔SiOx/C复合材料具有583 m2 g-1的比表面积和0.79 cm3 g-1的总孔容,其硅元素的价态降低为+3.09,该电极材料的首次放电容量和库仑效率分别为1927 mA h g-1和51%,经过100次循环后,稳定容量高达808 mA h g-1。4.采用高能机械球磨的方法触发镁热还原反应,制备稻壳基单质硅电极材料。随着球磨时间的增加,单质硅粒径逐渐减小、粒度均一,且其表面生成的硅氧化物(SiOx)的含量也随之增多,这将明显影响电极材料的首次库仑效率、首次放电容量和循环性能。为了进一步提高单质硅电极材料的循环稳定性,依次使用机械球磨和热解碳的方式为其构建了三维导电碳(石墨)网络和均匀的碳层包覆结构,最终制备的多重碳/硅复合材料具有81%的首次库仑效率和1776 mA h g-1的稳定容量。本文以生物质稻壳为原料,充分利用稻壳这种天然独特的结构和化学组成,设计并制备了多种稻壳基纳米硅基/碳复合材料,全面提升了稻壳基电极材料的电化学性能,希望可以为废弃物稻壳的高值化应用提供一条研究思路。
二、吉林大学无机合成与制备化学开放实验室简介(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、吉林大学无机合成与制备化学开放实验室简介(论文提纲范文)
(1)氨基酸辅助合成高活性六配位钛物种的TS-1分子筛(英文)(论文提纲范文)
1. Introduction |
2. Experimental |
2.1. Chemicals and reagents |
2.2. Synthesis of the TS‐1‐TLn‐m samples |
2.3. Synthesis of the TS‐1‐SLn‐m samples |
2.4. Characterization |
2.5. Catalytic tests |
3. Results and discussion |
3.1. Synthesis and characterization |
3.2. Catalytic performance of the TS‐1 zeolites |
4. Conclusions |
(2)新型Ce3+掺杂亚磷酸锰开放骨架材料的合成与荧光性质(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 试剂与仪器 |
1.2 实验过程 |
2 结果与讨论 |
2.1 反应条件对晶化结果的影响 |
2.1.1 Ce3+离子掺杂浓度的影响 |
2.1.2 反应时间的影响 |
2.1.3 合成温度的影响 |
2.2 相纯度和微结构分析 |
2.3 红外(FTIR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)分析 |
2.4 发光性质 |
2.5 CIE色度坐标分析 |
3 结论 |
(3)过渡金属氮化物基复合阵列的制备及其电催化水分解性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 电催化水分解 |
1.2.1 电催化水分解简介 |
1.2.2 电催化水分解的反应机理 |
1.2.3 水分解电催化剂的评估参数 |
1.2.4 用于碱性水分解的过渡金属基电催化剂 |
1.3 提高碱性水分解电极的活性及稳定性的策略 |
1.3.1 增强HER和 OER催化剂的本征活性 |
1.3.2 增加电化学表面积 |
1.3.3 促进气泡去除 |
1.3.4 增加催化剂稳定性 |
1.4 本论文的选题意义及研究内容 |
1.5 本论文所用的测试仪器和测试条件 |
参考文献 |
第二章 NiFe-MOF@Ni_3N纳米/微米片阵列的构筑及其电催化析氧性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 化学药品及试剂 |
2.2.2 实验方案 |
2.2.3 电化学性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 样品的结构表征 |
2.3.2 样品的电化学性能表征 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 NiFe LDH@Ni_3N纳米/微米片阵列用作全解水的双功能电催化剂 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 化学药品 |
3.2.2 实验方案 |
3.2.3 电化学性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 样品的结构表征 |
3.3.2 样品的电化学性能表征 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 Ni_xFe_yN@C微米片阵列的构筑及其海水分解催化性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 化学药品 |
4.2.2 实验方案 |
4.2.3 电化学性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 样品的结构表征 |
4.3.2 样品的电化学性能表征 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 总结与展望 |
5.1 本文总结 |
5.2 展望 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(4)基于比较视角的中美国家级实验室建设研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 导论 |
1.1 研究背景及问题 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究问题 |
1.2 研究目的及意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 研究思路与内容 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 文献研究综述及理论基础 |
2.1 相关概念界定 |
2.1.1 国家级实验室 |
2.1.2 国家重点实验室 |
2.1.3 联邦国家实验室 |
2.2 文献研究综述 |
2.2.1 中国国家重点实验室建设相关研究回顾 |
2.2.2 美国联邦国家实验室建设相关研究回顾 |
2.2.3 文献研究回顾述评 |
2.3 相关理论基础 |
2.3.1 协同创新理论 |
2.3.2 国家创新体系理论 |
2.3.3 文献计量学理论 |
2.3.4 数据挖掘理论 |
2.4 本章小结 |
第3章 中美国家级实验室建设历程比较研究 |
3.1 中国国家级实验室建设历程研究 |
3.1.1 萌芽起步阶段 |
3.1.2 集中建设阶段 |
3.1.3 快速发展阶段 |
3.1.4 “中国特色发展”阶段 |
3.2 美国国家级实验室建设历程研究 |
3.2.1 快速起步阶段 |
3.2.2 第一波争议阶段 |
3.2.3 重整复苏阶段 |
3.2.4 第二波争议阶段 |
3.2.5 新时代发展阶段 |
3.3 中美国家级实验室建设历程比较与启示 |
3.3.1 中美国家级实验室建设历程的一般规律 |
3.3.2 中美国家级实验室建设历程的主要差异 |
3.3.3 启示 |
3.4 本章小结 |
第4章 中美国家级实验室建设特征比较研究 |
4.1 研究设计 |
4.1.1 研究方法 |
4.1.2 案例选取原则 |
4.1.3 资料获取 |
4.1.4 分析框架 |
4.2 中国典型国家级实验室建设特征分析 |
4.2.1 固体微结构物理国家重点实验室 |
4.2.2 环境模拟与污染控制国家重点实验室 |
4.2.3 土木工程防灾国家重点实验室 |
4.2.4 核物理与核技术国家重点实验室 |
4.2.5 工业装备结构分析国家重点实验室 |
4.3 美国典型国家级实验室建设特征分析 |
4.3.1 劳伦斯伯克利国家实验室 |
4.3.2 喷气推进实验室 |
4.3.3 SLAC国家加速器实验室 |
4.3.4 普林斯顿等离子体物理实验室 |
4.3.5 林肯实验室 |
4.4 中美国家级实验室建设特征比较与启示 |
4.4.1 制度体制的比较分析 |
4.4.2 建设定位的比较分析 |
4.4.3 资源要素的比较分析 |
4.4.4 运行模式的比较分析 |
4.4.5 科研合作的比较分析 |
4.4.6 启示 |
4.5 本章小结 |
第5章 中美国家级实验室科研实力比较研究 |
5.1 中美国家级实验室ESI高被引论文属性数据预处理 |
5.1.1 中美国家级实验室ESI高被引论文属性数据来源 |
5.1.2 中美国家级实验室ESI高被引论文属性数据处理流程 |
5.1.3 中美国家级实验室ESI高被引论文属性规约 |
5.1.4 中美国家级实验室ESI高被引论文属性数据清洗 |
5.1.5 中美国家级实验室ESI高被引论文属性构造 |
5.1.6 小结 |
5.2 基于ESI高被引论文产出的科研实力比较 |
5.2.1 高被引论文产出及变化情况比较 |
5.2.2 高被引论文单因素产出特征比较 |
5.2.3 基于关联规则的高被引论文多因素特征比较 |
5.2.4 小结 |
5.3 基于ESI高被引论文主导地位的科研实力比较 |
5.3.1 两国间高被引论文合作情况比较 |
5.3.2 中美参与国际合作的高被引论文主导情况比较 |
5.3.3 基于Logistic回归的国际合作论文主导地位特征比较 |
5.3.4 小结 |
5.4 基于ESI高被引论文影响力的科研实力比较 |
5.4.1 高被引论文被引频次比较 |
5.4.2 高被引论文期刊影响因子比较 |
5.4.3 基于多元线性回归的高被引论文影响力特征比较 |
5.4.4 小结 |
5.5 本章小结 |
第6章 促进我国国家级实验室建设的对策建议 |
6.1 政府统筹实验室体系顶层设计的安排 |
6.1.1 强化政府战略规划,融入国家创新系统 |
6.1.2 顺应科技发展趋势,引领学科交叉创新 |
6.1.3 加强重大专项部署,支撑战略新兴产业 |
6.2 积极推进实验室融入创新联合体建设 |
6.2.1 以市场拉动需求,发挥龙头企业领军性作用 |
6.2.2 以科研带动教学,发挥实验室平台教学功能 |
6.2.3 以联合实现共享,发挥联合体协同创新优势 |
6.3 努力推进实验室融入世界范围的步伐 |
6.3.1 坚持国际交流与合作,保持科技的自立自强 |
6.3.2 打造国际化人才团队,构筑全球性人才高地 |
6.3.3 参与全球化科技治理,提高实验室国际影响 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究的主要结论 |
7.2 研究的创新之处 |
7.3 研究局限与展望 |
参考文献 |
附录 |
作者攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)负载碳点的分子筛发光材料(论文提纲范文)
1 引 言 |
2 碳点@分子筛复合材料的制备 |
2.1 热解法 |
2.2 原位合成法 |
2.3 无溶剂合成法 |
3 CDs@分子筛复合材料的长余辉发光调控 |
3.1 能量传递 |
3.2 激发态调控 |
3.3 寿命调控 |
4 主体分子筛基质对客体碳点的作用 |
4.1 限域作用 |
4.2 稳定作用 |
4.3 主客体能量传递作用 |
5 结 论 |
(6)FAU和LTA型分子筛的合成调控及质子传导性质研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 分子筛材料简介 |
1.1.1 分子筛材料的发展 |
1.1.2 分子筛材料的构筑 |
1.1.3 硅铝分子筛 |
1.1.4 磷酸铝分子筛 |
1.1.5 硅铝磷分子筛 |
1.2 分子筛合成方法简介 |
1.2.1 水热/溶剂热合成法 |
1.2.2 微波辅助合成法 |
1.2.3 晶种辅助合成法 |
1.2.4 研磨辅助合成法 |
1.3 分子筛的性质研究 |
1.3.1 分子筛的传统性质 |
1.3.2 分子筛的新性质拓展 |
1.4 质子传导材料的发展 |
1.5 本论文的选题意义及研究思路 |
1.6 本论文所用仪器表征及测试方法 |
参考文献 |
第2章 FAU型硅铝分子筛的合成调控及质子传导性质研究 |
2.1 引言 |
2.2 .硅铝FAU分子筛的合成与质子传导性质研究 |
2.2.1 实验部分 |
2.2.2 结果与讨论 |
2.3 醇辅助法纳米FAU分子筛的合成调控及质子传导性质研究 |
2.3.1 纳米FAU分子筛的合成 |
2.3.2 结果与讨论 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 FAU型SAPO-37分子筛浓凝胶法的合成调控及质子传导性质研究 |
3.1 引言 |
3.2 SAPO-37分子筛的合成与质子传导性质研究 |
3.2.1 实验部分 |
3.2.2 结果与讨论 |
3.3 SAPO-37@PVDF分子筛膜的制备与质子传导性质研究 |
3.3.1 实验部分 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 LTA型硅铝分子筛的合成调控及质子传导性质研究 |
4.1 引言 |
4.2 NaA分子筛的合成与质子传导性质研究 |
4.2.1 实验部分 |
4.2.2 结果与讨论 |
4.3 硅藻土为硅源NaA分子筛的合成调控及质子传导性质研究 |
4.3.1 实验部分 |
4.3.2 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 结论与展望 |
作者简介 |
攻读博士学位期间发表及待发表的论文 |
致谢 |
(7)二维金属-有机框架Ni3(HITP)2膜的制备及其气体分离(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 金属-有机框架材料的发展 |
1.2 金属-有机框架膜材料 |
1.2.1 金属-有机框架膜材料研究进展 |
1.2.2 金属-有机框架膜的几种制备方法 |
1.3 金属-有机框架膜在气体分离中的应用 |
1.3.1 二氧化碳分离 |
1.3.2 氢气的分离 |
1.3.3 烷烃和烯烃的分离 |
1.4 金属-有机框架膜的传质分离机理 |
1.4.1 吸附控制的膜分离过程 |
1.4.2 扩散控制的膜分离过程 |
1.4.3 选择性吸附-分子筛分过程 |
1.5 本课题选题目的、意义和主要成果 |
1.6 本章参考文献 |
第二章 2D Ni_3(HITP)_2纳米片构筑晶态微孔膜及其气体分离 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 表征手段 |
2.2.3 配体HITP的合成 |
2.2.4 Ni_3(HITP)_2的合成 |
2.2.5 层状Ni_3(HITP)_2通过物理剥层形成纳米片 |
2.2.6 剥层-抽滤法制备Ni_3(HITP)_2膜 |
2.2.7 气体分离测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 配体的表征 |
2.3.2 Ni_3(HITP)_2粉末的基础表征 |
2.3.3 Ni_3(HITP)_2粉末的H_2、CO_2和N_2吸附测试 |
2.3.4 Ni_3(HITP)_2剥层制备纳米片 |
2.3.5 Ni_3(HITP)_2膜的制备 |
2.3.6 气体渗透测试 |
2.4 本章小结 |
2.5 本章参考文献 |
第三章 氧化石墨烯辅助增强2D Ni_3(HITP)_2纳米片膜的性能及其气体分离 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 表征手段 |
3.2.3 Ni_3(HITP)_2纳米片的制备 |
3.2.4 GO纳米片的制备 |
3.2.5 Ni_3(HITP)_2-GO膜的制备 |
3.2.6 气体分离测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Ni_3(HITP)_2和GO粉末的表征 |
3.3.2 Ni_3(HITP)_2和GO纳米片的表征 |
3.3.3 Ni_3(HITP)_2-GO膜的表征 |
3.3.4 Ni_3(HITP)_2-GO膜的气体渗透测试 |
3.4 本章小结 |
3.5 本章参考文献 |
第四章 反向扩散界面法合成Ni_3(HITP)_2膜及其CO_2分离 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 表征手段 |
4.2.3 Ni_3(HITP_2膜的制备 |
4.2.4 气体分离测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Ni_3(HITP)_2膜的制备及其形貌 |
4.3.2 Ni_3(HITP)_2粉末在77 K条件N_2吸附-脱附曲线 |
4.3.3 Ni_3(HITP)_2膜的气体分离性能 |
4.4 本章小结 |
4.5 本章参考文献 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
作者简历 |
(8)多孔芳香框架材料及其中空纤维的气体分离性质研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 多孔材料的介绍 |
1.2 多孔有机框架材料的分类 |
1.2.1 超交联聚合物(HCPs) |
1.2.2 固有微孔聚合物(PIMs) |
1.2.3 共价有机骨架材料(COFs) |
1.2.4 共轭微孔聚合物(CMPs) |
1.2.5 共价三嗪骨架材料(CTFs) |
1.2.6 多孔芳香骨架材料(PAFs) |
1.2.7 多孔有机笼(POCs) |
1.3 膜分离技术 |
1.3.1 高分子气体分离膜 |
1.3.2 非对称膜 |
1.3.3 高分子共混膜 |
1.4 CO_2吸附与分离 |
1.4.1 CO_2吸附剂 |
1.4.2 CO_2吸附剂后修饰 |
1.4.3 CO_2分离膜 |
1.5CH_4气体吸附与分离 |
1.5.1CH_4吸附剂 |
1.5.2CH_4/N_2分离膜 |
1.6 C_2H_4/C_2H_6气体的分离 |
1.7 本论文选题的依据、目的和意义 |
1.8 本章参考文献 |
第二章 基于PAF-45 类似物和聚砜的中空纤维及其CO_2/N_2分离 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3PAF-45DPA、PAF-45和PDPA的合成 |
2.2.4PAF/PSF中空纤维混合膜的制备 |
2.3PAF-45、PAF-45DPA和 PDPA的结构表征与结果讨论 |
2.3.1 红外光谱 |
2.3.2 ~(13)C固体核磁谱图分析 |
2.3.3 粉末X射线衍射 |
2.3.4PAF-45DPA的热稳定性 |
2.3.5PAF-45、PAF-45DPA和PDPA的扫描电子显微镜表征 |
2.3.6PAF-45、PAF-45DPA和PDPA的孔道和气体吸附性能表征 |
2.4 混合膜的表征及结果讨论 |
2.4.1 混合膜的实物图片及扫描电镜图 |
2.4.2 中空纤维膜的元素分析 |
2.4.3 中空纤维膜的CO_2/N_2分离性能 |
2.4.4 掺杂量对中空纤维膜CO_2/N_2分离性能的影响 |
2.4.5 压力对中空纤维膜CO_2/N_2分离性能的影响 |
2.4.6 温度对中空纤维膜CO_2/N_2分离性能的影响 |
2.4.7 中空纤维膜的稳定性测试 |
2.4.8 CO_2/N_2分离性能对比 |
2.5 本章小结 |
2.6 本章参考文献 |
第三章 基于卟啉型PAF-40s和聚砜的中空纤维及其CH_4/N_2分离 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3PAF-40、PAF-40-Mn和PAF-40-Fe的制备 |
3.2.4PAF-40/PSF、PAF-40-Mn/PSF和PAF-40-Fe/PSF中空纤维混合膜的制备 |
3.3PAF-40、PAF-40-Mn和PAF-40-Fe材料的表征与结果讨论 |
3.3.1 红外吸收光谱 |
3.3.2 扫描电镜表征 |
3.3.3 X射线粉末衍射 |
3.3.4PAF-40、PAF-40-Fe和PAF-40-Mn的元素分析 |
3.3.5PAF-40、PAF-40-Fe和PAF-40-Mn的孔道特征 |
3.3.6PAF-40、PAF-40-Fe和PAF-40-Mn的CH_4和 N_2吸附研究 |
3.3.7PAF-40、PAF-40-Fe和PAF-40-Mn的吸附焓计算 |
3.3.8PAF-40、PAF-40-Fe和PAF-40-Mn的CH_4/N_2理想分离比 |
3.4 PSF、PAF-40/PSF、PAF-40-Fe/PSF和PAF-40-Mn/PSF中空纤维的表征与结果讨论 |
3.4.1 中空纤维的实物图片与扫描电镜表征 |
3.4.2 气体分离测试装置 |
3.4.3 纯PSF膜和三种PAF/PSF混合膜的CH_4/N_2分离性能 |
3.4.4 压力对中空纤维膜CH_4/N_2分离性能的影响 |
3.4.5 温度对中空纤维膜CH_4/N_2分离性能的影响 |
3.4.6 中空纤维膜的稳定性测试 |
3.5 本章小结 |
3.6 本章参考文献 |
第四章 极性官能团Br和 CF_3修饰的PAF-1及C_2H_6/C_2H_4分离 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3PAF-1、PAF-1-Br和PAF-1-CF_3的合成 |
4.3PAF-1、PAF-1-Br和PAF-1-CF_3材料的表征及结果讨论 |
4.3.1 固体红外光谱 |
4.3.2 能量色散X射线表征 |
4.3.3PAF-1、PAF-1-Br和PAF-1-CF_3孔道结构表征 |
4.3.4PAF-1、PAF-1-Br和PAF-1-CF_3的C_2H_6和 C_2H_4吸附表征 |
4.3.5PAF-1和PAF-1-CF_3的C_2H_6和C_2H_4吸附焓计算 |
4.3.6PAF-1、PAF-1-Br和PAF-1-CF_3的C_2H_6/C_2H_4理想分离比 |
4.3.7 取代基含量对PAF材料性质的影响 |
4.3.8 C_2H_6/C_2H_4分离性能对比 |
4.4 本章小结 |
4.5 本章参考文献 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
攻读博士期间发表论文 |
致谢 |
作者简历 |
(9)Mn/Ni基层状化合物的合成、调控及超级电容器应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 层状过渡金属化合物的合成与调控策略 |
1.2.1 相结构调控 |
1.2.2 电子结构调控 |
1.2.3 层间距调控 |
1.2.4 化学键合作用调控 |
1.3 Mn/Ni基层状化合物应用于超级电容器的研究进展 |
1.3.1 超级电容器简介 |
1.3.2 Mn基层状化合物在超级电容器中的应用 |
1.3.3 Ni基层状化合物在超级电容器中的应用 |
1.3.4 Mn/Ni基层状化合物在新型柔性超级电容器中的发展前景 |
1.4 本论文的选题意义及主要研究内容 |
1.4.1 选题意义 |
1.4.2 研究内容 |
参考文献 |
第2章 层状相Cu_xMn_(2-x)O_2的水热相结构调控及其超级电容器性能的优化 |
2.1 引言 |
2.2 实验与表征 |
2.2.1 化学试剂 |
2.2.2 样品的制备 |
2.2.3 样品的表征 |
2.2.4 电化学测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 层状相Cu_xMn_(2-x)O_2的水热相结构调控 |
2.3.2 层状相Cu_xMn_(2-x)O_2的结构表征与分析 |
2.3.3 层状相Cu_xMn_(2-x)O_2的超级电容器性能 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 电子结构可控的层状相CuMnO_2的溶剂热合成及其超级电容器性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 化学试剂 |
3.2.2 样品的制备 |
3.2.3 样品的表征 |
3.2.4 电化学测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 溶剂热控温合成取向生长的层状相CuMnO_2 |
3.3.2 取向生长的层状相CuMnO_2中可控的电子结构 |
3.3.3 取向生长的层状相CuMnO_2中稳定的晶体结构 |
3.3.4 取向生长的层状相CuMnO_2的超级电容器性能 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 层状相Ni(OH)_xCl_(2-x)的层间距调控对超级电容器性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 化学试剂 |
4.2.2 样品的制备 |
4.2.3 样品的表征 |
4.2.4 电化学测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 层状相Ni(OH)_xCl_(2-x)中Cl~-/OH~-离子的脱出/嵌入调控层间距 |
4.3.2 层状相Ni(OH)_xCl_(2-x)的层间距调控引起的微观结构变化 |
4.3.3 层状相Ni(OH)_xCl_(2-x)中层间距对超级电容器性能的影响 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 构筑界面化学键稳定的碳布@Ni(OH)Cl@NiO电极用于柔性超级电容器 |
5.1 引言 |
5.2 实验与表征 |
5.2.1 化学试剂 |
5.2.2 样品的制备 |
5.2.3 样品的表征 |
5.2.4 电化学测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 碳布@Ni(OH)Cl@NiO电极的化学构筑及结构分析 |
5.3.2 碳布@Ni(OH)Cl@NiO电极的柔性超级电容器性能 |
5.3.3 碳布@Ni(OH)Cl@NiO电极的界面化学键合作用与储能机理 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
作者简介及科研成果 |
后记和致谢 |
(10)生物质稻壳制备硅基(SiO2、SiOx和Si)/碳复合材料及其储锂性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 锂离子电池简介 |
1.2.1 锂离子电池的发展 |
1.2.2 锂离子电池的特点、结构和工作原理 |
1.3 锂离子电池负极材料概述 |
1.3.1 插层型碳基负极材料 |
1.3.2 合金型负极材料 |
1.3.3 转化型负极材料 |
1.4 硅基及其碳复合负极材料 |
1.4.1 硅基材料的种类和特性 |
1.4.2 单质Si及其碳复合负极材料 |
1.4.3 硅氧化物(SiO、SiO_x和SiO_2)负极材料 |
1.5 稻壳概述 |
1.5.1 稻壳的利用 |
1.5.2 稻壳的组成和结构 |
1.5.3 稻壳基纳米材料在能源中的应用 |
1.6 机械球磨法 |
1.6.1 球磨方法的种类 |
1.6.2 影响球磨效果的因素 |
1.6.3 机械球磨方法的特点 |
1.6.4 机械球磨法制备电极材料 |
1.7 本论文的选题意义 |
1.8 本论文的主要内容 |
参考文献 |
第二章 实验原料和表征方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器和设备 |
2.3 电化学性能测试 |
2.3.1 锂离子半电池的组装 |
2.3.2 电化学测试方法 |
第三章 稻壳基氮掺杂多孔C/SiO_2的制备及其储锂性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 氮掺杂多级孔道C/SiO_2的制备 |
3.2.2 电化学性质的测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 样品形貌和结构组成 |
3.3.2 样品的表面和化学键分析 |
3.3.3 孔结构分析 |
3.3.4 电化学性质 |
3.3.5 电化学动力学的探究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 球磨法制备稻壳基高氮掺杂的C/SiO_2复合材料及其氮掺杂效应的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 稻壳基氮掺杂碳/二氧化硅的制备 |
4.2.2 电导率的测试 |
4.2.3 电化学性质的测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 样品的化学键分析 |
4.3.2 样品的孔结构和组成 |
4.3.3 样品的形貌结构 |
4.3.4 样品的电化学性能 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 稻壳基多孔SiO_x/C的制备及其储锂性能的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 多孔SiO_x/C的制备 |
5.2.2 电化学性质的测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 不同条件下制备的SiO_x/C的组成和形貌结构 |
5.3.2 不同条件下制备的SiO_x/C的电化学性质 |
5.3.3 SC-700的性质研究 |
5.3.4 un-SC-700的性质研究 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 稻壳基Si及其复合材料的制备以及储锂性能的研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 稻壳基Si的制备 |
6.2.2 稻壳基硅/石墨复合材料的制备 |
6.2.3 稻壳基硅/石墨/热解碳复合材料的制备 |
6.2.4 电化学性能的测试 |
6.3 结果和讨论 |
6.3.1 稻壳基Si的基本性质 |
6.3.2 稻壳基Si的电化学性能 |
6.3.3 稻壳基Si/石墨复合材料的性质研究 |
6.3.4 稻壳基Si/石墨/热解碳复合材料的性质研究 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
作者简介及科研成果 |
作者简介 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
四、吉林大学无机合成与制备化学开放实验室简介(论文参考文献)
- [1]氨基酸辅助合成高活性六配位钛物种的TS-1分子筛(英文)[J]. 王煜瑶,李莉,白日升,高士钦,冯兆池,张强,于吉红. Chinese Journal of Catalysis, 2021(12)
- [2]新型Ce3+掺杂亚磷酸锰开放骨架材料的合成与荧光性质[J]. 洪洋宇,邢宏珠,秉琦明,高旭文,齐斌,陈亚坤,苏钽,邹勃. 高等学校化学学报, 2021(09)
- [3]过渡金属氮化物基复合阵列的制备及其电催化水分解性能研究[D]. 王勃然. 吉林大学, 2021(01)
- [4]基于比较视角的中美国家级实验室建设研究[D]. 李阳. 吉林大学, 2021(01)
- [5]负载碳点的分子筛发光材料[J]. 李莉,于晓微,张洪月,李激扬. 发光学报, 2021(08)
- [6]FAU和LTA型分子筛的合成调控及质子传导性质研究[D]. 时怀中. 吉林大学, 2021(01)
- [7]二维金属-有机框架Ni3(HITP)2膜的制备及其气体分离[D]. 姜双双. 吉林大学, 2021(01)
- [8]多孔芳香框架材料及其中空纤维的气体分离性质研究[D]. 张舒皓. 吉林大学, 2021(01)
- [9]Mn/Ni基层状化合物的合成、调控及超级电容器应用研究[D]. 付思贤. 吉林大学, 2021(01)
- [10]生物质稻壳制备硅基(SiO2、SiOx和Si)/碳复合材料及其储锂性能的研究[D]. 丰祎. 吉林大学, 2021(01)