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鈷鎳基配位聚合物的構筑及電催化析氫性能研究
配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
祝渙鈞
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
吳凌志
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
鄭毅
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
王梓
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化學與化工學院應用化學專業
2019年9月至2023年6月
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
覃玲
化學與化工學院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及應用研究
四、項目簡介
配位聚合物是由無機金屬中心與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔材料。它具有多樣的拓撲結構，并且稀疏多孔，密度較低。這些特點使得它在吸附，催化，儲能的各個方面有著優良的效果。
本項目主要目的在于合成鈷/鎳基配位聚合物，選擇合適的有機配體與金屬離子鈷/鎳通過配位鍵構筑得到鈷鎳基配位聚合物，利用單晶衍射、元素分析、紅外光譜等方法對其結構及組成進行表征，或者通過合成和摻雜的方式，調控它的析氫性能，設計出高催化活性和穩定性、低成本的非貴金屬催化劑。
項目組成員通過設計選擇有機配體與金屬離子，通過溶劑熱方法合成了多種金屬有機框架材料，并將其熱解得到衍生材料。通過線性伏安掃描法等多種實驗方法測試了它們的電催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始電位為-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通過摻雜Zn2+后，過電位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我們還合成了一種對金屬離子（Fe3+）與抗生素（加替沙星）有明顯檢測效果的鋅基材料，可作為多功能探針檢測水中金屬離子和抗生素的殘余量。由于化合物沒有催化位點，我們通過摻雜鈷金屬的方式，改善了它的電催化析氫性能，使它具有較低的初始電位(-423 mV)、較低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和較好的循環穩定性。
項目為研究高性能和穩定性的HER電催化劑及金屬離子和抗生素熒光探針材料的設計合成提供了可行的思路。
合肥工業大學
2022-07-27
一種提高Y2NiMnO6陶瓷多鐵性能
青島大學
2021-04-13
非均相催化調節器的超分子納米管及其催化性能
通過剛柔V形三嵌段超分子的層層組裝，制備了一種三明治結構的大小均一的介孔管。其中，三明治結構對鈀離子具有穩定的配位能力，可作為超分子鈀催化劑。實驗結果表明，新型超分子催化劑在短時間、室溫、有氧條件下對鹵代苯的C-C偶聯反應具有超強的反應活性，其轉化率接近100%。相對于一般的非均相催化載體，此超分子催化劑具有實時調控反應進程的功能，并利用超分子組裝及解組裝的方法明顯提高了金屬催化劑的重復利用率。借助超分子催化劑的調控性和反應匹配性，對多個反應位點引起的聚合，成功實現了單向催化。
中山大學
2021-04-13
一種用電阻率進行膨脹土膨脹性能現場評價的方法
本發明公開了一種用電阻率進行膨脹土膨脹性能現場評價的方法，屬于巖土力學與工程技術領域。首先，現場采用電阻率靜力觸探技術測試目標膨脹土地區的電阻率值；然后，通過現場取樣測出目標膨脹土地區的含水率值和密度值，并依此計算出土體的孔隙率和飽和度；最后根據電阻率自由膨脹率預測公式，計算目標膨脹土地區的自由膨脹率，并按照ＧＢＪ１１２?８７膨脹土地區建筑技術規范，確定膨脹巖土的等級。本方法簡便實用，操作容易，快速準確，特別適用于工程現場，對于工程設計和施工具有十分重要的意義。
東南大學
2021-04-14
一種多孔瀝青混凝土透水性能測試裝置及其測試方法
本發明公開了一種多孔瀝青混凝土透水性能測試裝置及其測試方法，該裝置具有設備支架，該設備支架自上而下依次布置有低速電機、多孔攪拌葉片、儲水槽、第一導水管、第一閥門、盛水器、溢流管、第二導水管、第二閥門、渦輪流量計、旋轉螺帽、透水固定蓋、試件放置容器、高精度液位計、透水底座、排水管與積水容器；儲水槽中預先放置泥沙混合液，通過低速電機與多孔攪拌葉片均勻混合，采用第一閥門控制流入盛水器，以渦輪流量計監測多孔混凝土的滲入流量，并采用液位計計算滲出流量，從而達到對多孔混凝土透水及其性能衰變的監測。本發明用于多孔材料透水性能測試，有效地評價了瀝青混凝土的透水性能。
東南大學
2021-04-11
一種具有超高抗鹽性能的有機復合材料的制備工藝
本發明公開了一種具有超高抗鹽性能的有機復合材料的制備工藝。包括以下步驟：通過計算模擬得出膜微觀形貌中凸點形態和凸點間距h。計算得出形成凸點顆粒的平均直徑D。將分散型聚四氟乙烯顆粒進行熱固化處理和解團聚處理，得處理顆粒a；根據凸點間的h，得出處理顆粒a和分散型PTFE顆粒的配置比例，按照比例混合攪拌后纖維化處理，得到處理顆粒b；將兩種顆粒分層放置，通過拉伸工藝形成非對稱性膜；將氟類單體、靜電傳導材料與醇類溶劑混合得到預制溶液；將預制溶液噴射在基材表面得到處理基材；將非對稱性膜熱壓覆合在基材上形成有機復合材料。此種膜材料適用于不同行業煙氣過濾體系，尤其適用于鹽析程度高的中低溫煙氣體系的凈化。
南京工業大學
2021-01-12
核苷類化合物的合成及其熒光探針性能與抗腫瘤活性
核苷是 DNA 或 RNA 的組成部分，熒光識別在核酸的研究中被廣泛應用于熒光光譜法檢測，其作為熒光探針的特性取決于可靠性和靈敏度。研究開發制備毒性低、量子產率高及靈敏度高的核苷類作為熒光探針的良好骨架，經過結構修飾的熒光核苷類似物不僅具備良好的發射性，還對周圍微環境變化非常敏感。其結構與天然核苷極為相似，具有很好的生物兼容性，插入核酸序列后可代替天然核苷發揮正常的生物功能。
江南大學
2021-04-13
SC-7305石油和合成液抗乳化性能測定儀
儀器概述
本儀器是根據《石油和石油產品試驗方法國家標準匯編》中的GB/T 7305標準設計制造的。適用于測定40℃時運動粘度為28.8～90mm2/S的油品。試驗溫度為54±1℃。也可用于測定40℃時運動粘度大于90mm2/S的油品，試驗溫度為82±1℃。
技術參數
1、控溫范圍：室溫～100℃
2、控溫點：54℃、82℃
3、控溫精度：±1℃
4、加熱器功率：600W
5、輸入電源：AC 200V±10V 50Hz
6、試驗孔數：雙孔
7、浴缸攪拌電機：YR70,1500r/min，25W
8、攪拌葉片電機：同上
9、數顯溫控儀：XMT152C-9，測量范圍0～100
性能特點
1、浴缸用耐熱優質硼硅酸鹽玻璃制造，透明度好，便于檢測觀察。
2、本儀器設置兩個試樣量筒孔，利用率高。
3、葉片攪拌軸與電機軸連結采用自動定心夾緊裝置，比偏心，轉動平穩可靠。
4、攪拌軸與電機安裝在滑座上，可沿立柱上下滑動，選用旋轉定位法，手鈕緊固，調整靈活，對心方便。
5、本儀器用數顯溫控儀自動控制溫度，顯示直觀，可靠性好。
6、定時、攪拌共用一個開關，簡化操作，同時也避免操作者有時疏忽，漏按計時開關的情況。定時器調好后，到5min時，蜂鳴器自動鳴叫。
網址鏈接
http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=771
長沙思辰儀器科技有限公司
2021-12-23
南京大學超導電子學研究所在人工自旋冰與超導異質結構器件研究中取得重要進展
第二類超導體中量子化磁通的運動行為對超導材料和器件的電磁輸運性質起著關鍵作用。人為調控超導磁通量子的運動行為，不但可以有效提高超導體的臨界電流密度，還可實現具有新功能的超導電子器件，如超導磁通整流器、磁通二極管等。以往的磁通量子調控手段往往缺乏原位可調性，極大限制了相應超導電子器件的應用。近日，南京大學吳培亨院士領導的超導電子學研究所王永磊教授和王華兵教授研究團隊設計出了一種可調控的新型人工自旋冰與超導異質結構器件，不但實現了超導電性的原位開關，還實現了可開關和可反轉的磁通霍爾效應。 人工自旋冰是具有集體相互作用的納米小磁體陣列，其特殊的幾何排列使得系統具有很高的簡并度、新奇的低能激發態（如磁單極子）、豐富的相變和磁疇。近年來該團隊致力于人工自旋冰和超導納米結構器件等方面的研究，不但設計出了可擦寫的人工自旋冰，并且于國際上首次設計和制備出了人工自旋冰與超導的異質結構器件，實現了可調控的超導磁通阻挫效應和磁通整流效應。近日該團隊又設計出了一種基于風車型人工自旋冰與超導的異質結構器件，利用風車型人工自旋冰易于調控的鏈條狀磁荷結構，以及磁荷與超導磁通量子間的強耦合作用，實現了對超導磁通運動的原位操控，展示了超導零電阻態與耗散態之間的原位開關，同時實現了可編程的磁通霍爾效應。
南京大學
2021-02-01
單壁碳納米管和石墨烯的制備及其在能源、光電器件和復合材料等方面的應用
項目成果/簡介:1991 年發現的碳納米管（CNT）以及 2004 年發現的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21世紀的戰略性材料。 本項目發明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產業化規模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結構。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩定性有機光伏電池及復合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數十家科研機構的研究和相關產品/樣機的研制，包括應用于國家 863 重大汽車電池項目（中科院物理所）和軍工衛星電池項目（中國電子科技集團公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級電容器（圖 6）以及高性能復合材料等多種產品，具有廣闊的應用前景。應用范圍:南開大學在碳納米材料的制備及應用研究方面取得了一批開創性成果，該項目技術的推廣，將促進我國新材料、微電子、儲能、資源保護等領域的技術進步和發展，為我國在這一新型納米材料領域占據有利地位，提高國際競爭力，做出重要貢獻。
南開大學
2021-04-11