南开大学梨园中梨树不同部位热值测定

为使物理化学实验内容更加契合不同专业的学科背景,选择梨树树叶、树枝和树干替代传统的萘进行燃烧热实验,实现实验材料绿色化,适合为资源循环科学与工程、环境工程等专业的学生开课。利用Origin软件绘制雷诺温度校正图,提高学生的作图水平和数据处理能力。实验结果表明,水当量WN为1.803 kJ·℃-1,梨树三个部位的恒容热值分别为QV树叶=-19.586kJ·g-1,QV树枝=-18.457kJ·g-1,QV树干=-20.019kJ·g-1。

SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料的3D打印制备及对染料废水的处理性能

使用直写型3D打印的方式制备了高比表面积与多孔结构的SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合气凝胶材料,并对材料的微观形貌、多孔结构进行了表征,测试了其对于模拟溶液中高浓度罗丹明B(RhB)的吸附及催化降解性能。研究结果表明,3D打印SiO_(2)块体气凝胶比表面积达482.1 m^(2)/g,具备孔隙体积为1.195 cm^(3)/g的纳米多孔结构,对RhB具有好的吸附性能。经g-C_(3)N_(4)修饰所得的SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合气凝胶材料孔结构与比表面积变化不大,除仍保持较高的吸附性能外,在紫外光照下对RhB(100 mg/L)的去除率可达99%以上。经5次循环测试后SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合气凝胶对RhB的去除率仍达92.98%,相比之下3D打印SiO_(2)气凝胶仅为55.75%。机理分析表明,复合材料中的g-C_(3)N_(4)可吸收光能并生成光生电子空穴对,其与H_(2)O和O_(2)作用产生氧化活性物质超氧自由基,最终均参与光催化氧化还原反应中对RhB大分子的催化氧化降解。3D打印结构具有的高比表面积实现了催化剂与RhB大分子较大的反应接触面积,提高了复合材料的光催化降解效率及循环稳定性。

同步辐射X-射线衍射技术在材料化学教学中的引入探索

X-射线衍射是表征材料结构的一类重要技术,在材料化学教学中具有举足轻重的地位。随着新型材料的不断发现,相应的先进X-射线衍射技术也应运而生。本文基于当前材料化学学科前沿,对高压同步辐射X-射线衍射技术、微焦斑X-射线衍射技术和同步辐射X-射线对分布函数三种先进技术进行介绍,旨在加深学生理解X-射线衍射相关基础知识的同时,能够拓宽科研视野,并提高解决问题的能力。

稀土氧化物复合材料在电催化中的研究进展

稀土是一种重要的战略资源,稀土元素共包含元素周期表中的17种元素,即15种镧系元素(原子序数从57到71)和钪(原子序数21)与钇(原子序数39)。在催化领域,稀土元素由于具有特殊的4f电子构型,电子能级结构丰富,配位数多变,在许多反应中表现出出色的催化性能。在各种稀土催化材料中,稀土氧化物复合催化剂由于其制备工艺简单、结构可调变性强等特点在电催化反应中表现出优异的性能。但当前,稀土氧化物基复合催化剂的电催化反应活性与其自身的电子结构之间的关系尚不明确,阻碍了对稀土在电催化反应中所起作用的理解。本文从稀土氧化物电子结构特点出发,简要综述其复合物在电催化反应中的应用。

锂离子电池用富锂层状氧化物正极材料研究进展

富锂层状氧化物xLiMO_(2)·(1-x)Li_(2)MnO_(3)(M=Ni、Co和Mn等)具有高比容量的优势(>250 mAh/g),成为下一代高比能量锂离子电池正极材料的有力竞争者。总结富锂层状氧化物正极材料的研究进展,重点阐述富锂层状氧化物的晶体结构、能级特征、反应机制和存在的主要问题,提出应对目前困境所采取的结构调控和可行策略,为富锂层状氧化物的发展提供研究思路。

分子筛限域单位点钴体系催化芳香族化合物C-H键自调节高效氧化

通过芳香族化合物的碳-氢键活化与选择氧化,可以将廉价芳香烃类原料转化为高附加值含氧产品,因此,该反应在基础研究和工业生产中均受到广泛关注.传统的苯乙酮生产工艺存在毒性底物使用、催化剂回收困难、反应条件苛刻以及产物收率低等问题.通过大量的研究探索,科研人员进一步改进其生产工艺,利用环烷酸钴作为均相催化剂,实现了无溶剂条件下分子氧直接选择氧化乙苯生成苯乙酮.相比均相催化,多相催化在催化剂回收和产物分离方面具有优势,更适合工业化生产.因此,开发用于乙苯选择氧化制苯乙酮的高效稳定多相催化体系非常重要,但具有较大挑战.本文采用原位配体保护的水热合成法将钴配合物(钴-二乙烯三胺)封装在Y型分子筛中,并经进一步焙烧去除配体成功制得Co@Y分子筛催化剂.在无溶剂、无添加剂的条件下,单位点Co作为Co@Y分子筛催化剂的活性位点可催化乙苯选择氧化生成苯乙酮.X射线粉末衍射、透射电镜、紫外可见光吸收光谱和固体核磁共振谱等结果表明,该单位点Co(Co^(2+))通过与骨架氧原子作用稳定限域在Y型分子筛中.为明确Co@Y分子筛催化剂中单位点Co在乙苯氧化反应中所起的重要作用,本文还对比了不同后合成方法所制备的Y分子筛(Co/Y,Co-Y)催化剂及工业环烷酸钴催化剂的催化性能.结果表明,在相同反应条件下,Co@Y分子筛催化剂表现出最高的催化性能,也说明在乙苯氧化反应过程中Co@Y分子筛催化剂的单位点Co有别于上述其他催化剂的活性位点.此外,在Co@Y催化剂热过滤实验中未检测出Co物种浸出,表明Co@Y分子筛催化乙苯氧化反应为多相催化过程,并且在多次循环测试后,Co@Y催化剂结构和反应活性均未发生明显变化.这两项实验均表明Co@Y催化剂具有高稳定性.值得注意的是,在乙苯氧化反应过程中观察到自加速现象,为此进行了对比实验(添加苯甲醛或1-苯乙醇的对比实验)和反应动力学分析.结果表明,痕量苯甲醛或1-苯乙醇的加入会显著改变Co@Y催化剂在乙苯氧化反应中的催化行为,痕量苯甲醛的加入可将反应表观活化能从69.7降至53.7 kJ/mol.本文也通过第一性原理密度泛函理论(DFT)计算系统研究了Co@Y分子筛催化剂单位点Co处乙苯选择氧化反应机理及反应过程中自加速现象产生的原因.DFT计算结果结合上述对比实验和反应动力学分析结果表明,加入痕量苯甲醛或者1-苯乙醇后部分乙苯会直接氧化生成苯乙酮,而非通过乙苯→1-苯乙醇→苯乙酮的途径生成苯乙酮.DFT计算结果也阐明反应过程中自加速现象的产生源于单位点Co处活性氧物种(O*)的生成.该活性氧物种在乙苯、苯甲醛和1-苯乙醇的氧化途径中均能自发生成,并且该物种类似“引发剂”促使后续更多链式反应的发生,在乙苯氧化反应过程中具有非常重要的作用.综上所述,本文为理解芳香族化合物碳-氢键选择氧化实验现象与催化作用机制提供了有益见解,可为理性设计开发更高效的催化剂提供新思路.

过渡金属负载Silicalite-1分子筛的制备及其催化糠醛加氢性能研究

糠醛是一种重要的生物质平台分子,研发具有高活性和稳定性的糠醛加氢催化剂是当前的研究焦点,但贵金属催化剂的高成本问题使得其难以满足大规模工业生产的需求。利用一步水热法成功地合成了过渡金属负载Silicalite-1分子筛催化剂,并探讨了引入不同类型的过渡金属(如Ni、Co、Cu和Fe)对Silicalite-1分子筛结构产生的影响。研究结果表明:低金属负载量并不会对分子筛结构的形成产生影响,同时金属物种在分子筛载体的表面也能均匀分布。在糠醛的加氢转化过程中,Ni基催化剂S-Ni2展现出优异的糠醛转化能力,糠醛的转化率高达96%,产物呋喃的选择性保持在71%左右。Cu基催化剂S-Cu1表现出优异的糠醇选择性,产物选择性接近100%,这一性能明显优于通过浸渍法制得的铜基催化剂(76%)。因此,与浸渍法相比,采用一步水热法可以获得具有高选择性的催化剂,且该方法简单易操作。本研究为寻找高效、稳定且经济的金属加氢催化剂开辟了新的方向,并促进了生物质资源的高值化应用。

配合物压电性质测量实验的课程思政设计

为贯彻新时期党的教育方针,服务国家战略,针对领域研究热点,本实验选用新型配合物压电材料,将晶体合成、结构表征、器件制备和测量等流程进行有机结合,实现对学生的全方位训练。通过在实验教学中融入课程思政设计,旨在提高学生的自主学习能力和学习兴趣,并培养学生勇于创新的科学精神和学以致用的社会责任感。

气态流动鼓泡发生器的研制与应用

随着全球化石资源的不断消耗,可再生资源的转化利用已成为科研工作者的关注焦点。由生物质经过生物或化学方法转化而获得的生物基低碳醇的催化转化是近些年来研究的热点。为高效率探索多种模型催化反应,该文研制了气态流动鼓泡发生器来替代传统的固定床反应器的进料过程,目的是进行不同的模型催化反应探索实验。通过对比二者的实验结果显示,该设备具有误差小、试验快、操作简单等特点,且其设计所占空间小、便携等优点,适用于多种原位表征技术。通过将气态流动鼓泡发生器与原位漫反射红外光谱联用,使学生深入学习了红外理论知识和仪器设备的工作原理,将学生们学到的催化学科的相关基础知识进行融会贯通。气态流动鼓泡发生器不仅辅助科研实验的探索,还可拓展到实验教学的应用,提升学生的科研创新能力,为科教融合、教研一体提供了新范式。

分子筛材料在小分子吸附分离中的应用

吸附分离技术与工艺在工业上具有重要意义.常见的吸附剂包括沸石分子筛、金属有机框架材料、活性炭等材料.分子筛具有比表面积大、稳定性高、生产成本低等优势,可以满足吸附分离技术中高效、节能和环保的需求,是一种非常有应用前景的小分子混合物分离吸附剂.本文综合评述了吸附分离领域中常用的吸附剂材料的特点和吸附分离机理与评价方法,总结了分子筛在空气分离、烃类分离、二氧化碳吸附、芳香硫化物脱除、一氧化碳吸附、氮氧化物吸附、氢气储存吸附及氢同位素分离等领域的应用,并对基于分子筛膜的小分子混合物分离现状进行了介绍.此外,本文还系统分析了分子筛对不同混合物的吸附分离性能与其拓扑结构、骨架组成及改性方法之间的关系,并对未来的研究前景进行了展望.

有机膦酸盐衍生的氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料作为高效氧还原电催化剂（英文）

随着环境污染和能源危机的日益严重,探索高效的非贵金属氧还原电催化剂来替代商业Pt/C迫在眉睫.其中,报道比较多的是具有钴基活性物种和氮掺杂碳的复合材料例如Co-Nx-C, Co3O4/GO, Co-N/CNT等,该复合材料具有高导电性、良好的稳定性和优异的催化活性.与其他钴基催化剂相比,磷酸钴由于其成本低廉,对环境友好,多功能的优良特性,已被广泛应用于催化、吸附、分离及储能等领域,在电催化方面也有极大的应用潜力.研究表明,磷酸基团不仅可以充当质子受体,也会诱导局部钴原子的几何结构发生扭曲,从而有利于水分子的吸附并促进析氧反应的发生.此外,磷酸钴也被证实具有一定的氧还原活性.尽管磷酸钴电催化剂的研究已经取得了一定进展,磷酸根有利于质子传输,但是其导电性很差,不利于电荷的转移和传输,使得其电催化活性不高.将磷酸钴和导电碳材料复合是解决问题的有效方法.而且,磷酸钴在碱性溶液中并不稳定,极大限制了其在电催化氧还原中的应用.金属有机膦酸盐是一类包含金属离子和有机膦酸配体的杂化材料,通过简单的焙烧便可以很容易地得到金属无机磷酸盐,并且在焙烧过程中氮掺杂的碳也会原位产生,并包覆在磷酸钴的表面,使得其导电性和催化活性大大提高.为此,本研究组制备了有机膦酸钴衍生的磷酸钴和氮磷掺杂的石墨烯的复合材料并用于电催化氧还原和析氧反应,所得到的材料导电性和稳定性良好,然而,该催化剂的表观活性与商业Pt/C相比仍有较大差距,且使用有机膦酸钴作为前驱体对活性的影响也不甚清楚.因此,本文采用含氮的有机膦酸配体乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)为磷源制备了氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料(CoPiC-N/CNT-3),其催化活性和稳定性良好,并进一步探讨了各种不同因素对电催化活性的影响.XRD和TEM结果表明,用这种方法得到的磷酸钴(CoPiC)为Co2P2O7物相,与磷酸二氢钠为磷源制备得到的CoPi相比,CoPiC的表面有石墨化碳层的存在, EDS图谱表明, Co, P, C, N均匀地掺杂到复合材料的骨架结构中.Raman光谱结果表明,石墨化碳层的存在和适量的碳纳米管的引入均可以增强复合材料的石墨化程度并提高了导电性,而氮掺杂导致其缺陷位点增多.XPS结果进一步表明,有机膦酸钴可以作为前驱体可制得氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料.电催化反应测试表明, CoPi C-N/CNT-3的氧还原活性与商业Pt/C相当,其遵循的是4电子的反应路径,而且抗甲醇氧化能力和稳定性均优于Pt/C.原因主要归结于以下几点:(1)磷酸钴颗粒与氧化碳纳米管的协同作用可以显著增强氧还原催化活性,引入的碳纳米管可以克服磷酸钴导电性差的缺陷;(2)磷酸钴在复合材料中分散均匀,使得可以充分利用催化剂的活性位点;(3)氮掺杂可以调变材料的电子结构,从而改善催化活性;(4)石墨化碳层的存在可以改善材料的电子导电性和稳定性,有利于电子转移并可以保护磷酸钴颗粒在催化氧还原反应过程中不被电解液腐蚀.可见,所制有机膦酸衍生的氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料有望替代Pt/C催化剂,并推动清洁可再生能源领域的相关研究.

石墨烯负载Ni_(2)P纳米片作为锂硫电池的硫基复合正极材料

将磷化镍纳米片均匀负载到石墨烯(G)上制备出Ni_(2)P/G复合材料,并将其作为硫载体构筑了硫基复合材料(S/Ni_(2)P/G)。研究表明,磷化镍纳米片对可溶性多硫化物具有强的化学作用和较高的电催化活性,使S/Ni_(2)P/G硫基复合材料表现出良好的电化学性能。特别是,在高硫含量(80.3%)和低电解液用量(15μL·mg^(-1))条件下,S/Ni_(2)P/G硫基复合材料展现出1164.7 mAh·g^(-1)的质量比容量和良好的循环稳定性。此外,S/Ni_(2)P/G复合材料具有高的振实密度(1.02 g·cm^(-3)),其体积比容量高达954.0 mAh·cm^(-3),约为S/G复合材料体积比容量的1.6倍。

A型分子筛合成实验——谈大学综合化学实验教学

A型沸石分子筛作为沸石分子筛中经典成员之一,在大学化学课程中均有讲述,但传统的讲授和实验存在学生数量众多、缺乏趣味性及综合性等缺点,本文通过在A型分子筛合成中增添考察"碱度、晶化温度和晶化时间"3个实验变量因素,有目的、有计划、系统地引导学生分析和解决问题,以期达到综合化学实验的目的。

太赫兹隐身及屏蔽材料研究进展

阐述了太赫兹隐身和屏蔽性能分析的计算模型,并对几种典型的太赫兹隐身和屏蔽材料进行了综述和介绍,指出了当前研究存在的问题以及今后的发展方向.

稀土溴化物固态电解质材料在全固态电池中的应用研究进展

全固态锂电池具有优异的安全性能和能量密度,有望成为替代传统有机液态锂离子电池的下一代储能产品。固态电解质是决定全固态电池性能的关键材料,其中卤化物固态电解质,尤其是稀土溴化物固态电解质(RE-BSEs)材料近年来在离子电导率(高达mS/cm数量级)和电化学稳定性(1.5~3.4 V vs.Li^(+)/Li)等方面取得了一系列重要的研究进展,具有可期待的应用前景。本文通过对RE-BSEs的发展历程、研究进展、技术瓶颈、发展方向和应用前景等方面进行综述和回顾,给予研究人员在RE-BSEs的合成方法、锂离子传输机理、构效关系和材料设计等方面的参考和启发。稀土是我国乃至世界的重要战略资源,RE-BSEs材料的研究和重要成果明示了稀土元素在固态离子导体和新能源领域的重大价值,因此,做好稀土在该方面的研究工作对能源结构调整、节能减排、碳达峰和碳中和具有重大意义。

三维有序大孔钙钛矿材料在环境领域的应用（英文）

近年来,三维有序大孔(3DOM)材料吸引了世界各国研究者的广泛关注.除了表面积大、孔隙率高、孔体积大、传质性能好等大孔材料的普遍特性,3DOM材料的孔结构分布均匀,且具有规律的周期性,其大孔尺寸也可在制备过程中自由调控.在制备过程中,通过加入适当的表面活性剂,可以得到骨架上具有介孔的3DOM材料.这使3DOM材料具有了多级孔结构,为其提供了更多的反应活性位点和对反应物的尺寸选择性.此外,作为一种三维光子晶体,3DOM材料还具有光子禁带、慢光效应等独特的光学性质.钙钛矿是一类广泛分布于地球上且储量丰富的化合物,具有成本低廉、氧化还原性能好、离子迁移率高、稳定性高、毒性较低、生物相容性好等优点.并且通过部分或完全取代钙钛矿材料中位于A位或B位的阳离子,可以有效调控其物理化学性质,使其在环境领域中表现出巨大的应用潜力.3DOM钙钛矿材料结合了3DOM结构和钙钛矿材料各自的优点,逐渐成为了环境领域中的热门材料.已被广泛应用于光催化分解水产氢或降解污染物、碳烟催化燃烧、挥发性有机化合物(VOCs)催化氧化、温室气体减排和利用、传感器等多种环境应用领域.本文综述了近年来3DOM钙钛矿材料的一般合成方法,并列举了3DOM钙钛矿材料在环境领域的应用和研究进展,详细讨论了其在不同反应体系中的独特优势和反应机理.除了3DOM钙钛矿材料灵活的组成及可调变的物理化学性质对于其催化性能的提升具有显著的作用.此外,在光催化中,3DOM材料独特的慢光效应,使半导体材料的光吸收范围与光子禁带边重叠时,可以显著提高半导体材料的光吸收效率,进而有效提高催化剂的光催化活性.因此,3DOM材料的结构有序性和光子禁带调控是3DOM钙钛矿材料在光催化领域应用中的关键因素.对于碳烟催化燃烧,由于碳烟颗粒尺寸较大,碳烟颗粒与催化活性位点的接触成为影响催化活性的关键因素.因此,3DOM钙钛矿材料的大孔孔径,特别是其孔与孔之间的窗口尺寸对于其催化性能起着重要的作用.而对于VOCs催化氧化、CH4催化燃烧、CO2甲烷化、传感器等应用领域,3DOM钙钛矿材料比表面积的提升以及多级孔道结构的构建对催化活性的促进作用更为显著.最后,本文提出了该研究领域所面临的挑战,并对未来的发展进行了展望.

金属-有机框架材料在光电催化水分解领域的研究进展

光催化分解水是将太阳能转化为化学能的有效手段之一.相比于粉末光催化,采用H型电解池的光电催化方法具有材料选择范围大、载流子迁移和分离效率高、电极易于回收等优点.近年来,金属有机框架材料(MOFs)在光电催化水分解领域得到越来越多的应用.相比于传统无机催化剂, MOFs光电极具有比表面积大、结构易于调控等独特优势.本文按照MOFs的应用形式分为纯MOFs、MOFs与其它催化剂的复合结构和MOFs衍生物3类,总结了近年来MOFs在光电催化水分解领域的研究现状和进展,介绍了光催化/电催化领域的部分典型研究成果,最后讨论了MOFs在光电催化水分解领域研究的重点和热点,并对其未来发展做出了展望.

磷掺杂的介孔碳材料作为高效氧还原电催化剂（英文）

化学改性的碳材料由于其可控的理化性能、可设计的微纳结构以及优良的稳定性,在可再生能源储存和转换领域得到了极大的关注.将杂原子例如N,P,B和S掺杂到碳材料的骨架结构可以显著改善其电催化活性,这是因为杂原子掺杂可以打破相邻碳原子的电中性,创造活性位点,从而有利于氧气分子的吸附和氧还原反应的进行.早期报道比较多的是氮掺杂的碳材料,后续的研究发现,与氮掺杂相比,磷掺杂能够更有效地对碳的结构和性能进行改性,因为磷原子比氮原子具有更大的共价半径和更低的电负性,磷掺杂的碳材料也表现出更为优异的催化活性.此外,氧还原反应活性极大地依赖于碳材料的结构性质诸如导电性,稳定性和活性位点的分散程度等.基于这种考虑,构建具有高比表面积以及发达孔隙率的多孔碳材料有利于对活性位点的充分利用,并改善催化反应过程的物质传输.但是制备磷掺杂多孔碳材料的方法一般都比较复杂且危险,为此,本课题组发展了一种有机-有机自组装的软模板法,以有机膦酸为磷源制备了磷掺杂的介孔碳材料用于电催化氧还原反应,所得到的材料具有较高的磷掺杂率和较大的比表面积,然而,该催化剂的表观活性与商业Pt/C相比仍有很大差距,而且磷掺杂量对介孔碳材料结构和活性的影响也不甚清楚.基于此,本文采用有机膦酸羟基乙叉二膦酸(HEDP)为磷源,酚醛树脂为碳源,并加入适量的铁物种制备得到了介观结构良好的碳材料,其中,制备过程中铁物种可以作为石墨化催化剂,增强材料的石墨化程度,随后的酸洗将其去除,所得碳材料比表面积大,孔径分布窄,导电性能良好.此外,进一步探讨了磷的掺杂量对电催化活性的影响.XRD和TEM结果表明,适量磷掺杂所制备的催化剂(P-MC-4)具有有序的蠕虫状孔结构;EDS图谱表明,磷原子已经均匀的掺杂到碳材料的骨架结构中;N2吸附-脱附测试表明,适量的磷掺杂有利于改善碳材料的孔性,较高的磷掺杂量会导致碳材料较差的织构性质.Raman光谱结果表明,铁物种的引入增强了碳材料的石墨化程度并提高了导电性,而磷掺杂导致其缺陷位点增多,磷掺杂量越多,缺陷也就越多.我们进一步研究了P-MC-4的表面化学性质,XPS结果表明,磷掺杂量为0.47 at%的HEDP可以作为一种极有潜力的磷源来合成磷掺杂的介孔碳材料,此外,HEDP的引入量决定了磷的掺杂量,也极大的影响了碳材料的催化活性.电催化反应测试表明,P-MC-4的氧还原活性与商业Pt/C是可比的,其遵循的是4电子的反应路径,而且其抗甲醇氧化能力和稳定性优于Pt/C.其原因主要归结于以下几点:(1)磷掺杂提供了催化反应的活性位点,磷能够改善碳材料的给电子能力,进而提高电催化活性;磷的掺杂量极大的影响了碳材料的结构性质并进一步影响催化活性,适量的磷掺杂能够显著提升碳材料的电催化活性;(2)加入铁物种作为石墨化试剂,能显著提高碳材料的石墨化程度,从而增大其导电性,有利于催化反应中的电子传输;(3)相比微孔和大孔介孔结构更有利于活性位点的暴露和物质传输,而且P-MC-4具有相对有序的孔结构和较高的比表面积,也有助于催化反应中的介质传输.值得注意的是,最终得到的催化剂并不含有铁,所以该材料是一个无金属的催化活性良好的电催化剂,有望替代Pt/C催化剂应用于燃料电池中.

卟啉框架材料在光催化领域的应用

卟啉分子对可见光具有较强吸收能力,被广泛应用于光催化和光敏化材料的设计开发。基于卟啉单元设计构筑框架结构材料,可以借助框架结构的大比表面积和可调控孔结构,实现对卟啉单元光物理化学性质的修饰和调控,达到提高材料光催化量子产率和光催化选择性的目的。本文综述了卟啉基金属有机框架材料(MOFs)、卟啉基共价有机框架材料(COFs)、以及卟啉基多孔共价有机聚合物(COPs)在光催化领域的研究进展,通过归纳需要解决的关键问题,对卟啉框架材料的未来发展进行了展望。

LiCoO2:获诺贝尔奖的锂离子电池正极材料还有多少潜力

作为最早实现商业化的锂离子电池正极材料,钴酸锂(LiCoO2)一直是学术界和产业界关注的重点。目前以LiCoO2为正极的商用锂离子电池大部分是为小型电子器件进行供能,限制其广泛应用的主要因素是能量密度和安全性能。随着社会的发展,人们在智能电子设备、便携工具和电动汽车等方面的需求越来越高,对提供能量的电池提出了更高的要求。为了实现LiCoO2正极材料的更广泛应用,需要不断优化其性能,同时还需要考虑安全性、稳定性和价格等其他因素。因此,不仅要研究LiCoO2本征性质,还要从整个电池体系考虑,揭示与其匹配的电解液和电池构造等方面的因素。以更广泛的商业化应用为目的,从LiCoO2材料本身入手,总结其近几年的研究进展,对LiCoO2的性能优化进行了着重介绍,并对其未来的发展进行了展望。