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譚必恩教授團隊在有機多孔材料領域獲得最新研究進展

作者:wje  發布:2017-09-20 11:17:19  點擊量:
   9月19日,《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)雜志在線刊發了我?;瘜W與化工學院譚必恩教授研究團隊最新研究成果:Covalent Triazine Frameworks via a Low Temperature Polycondensation Approach(《低溫縮合法制備共價三嗪有機網絡》)(DOI:10.1002/anie.201708548)。我校為第一完成單位,化學與化工學院2013級博士生王科偉為論文第一作者,譚必恩教授和金尚彬副教授是論文的共同通訊作者。
   有機多孔材料是最近材料領域的熱點研究領域,其中共價三嗪環骨架(CTFs)由于具有豐富的氮原子和穩定的化學結構,在氣體分離分離、光催化以及能源儲存等領域具有很大的應用前景,然而傳統的共價三嗪骨架材料一般通過離子熱法或通過強酸催化的方法制備,這些方法制備條件苛刻、單體來源有限,因而限制了進一步發展和大規模制備。
 
  譚必恩教授團隊采用了一種全新的縮聚方法作為構建共價三嗪環骨架的新策略, 實現了在低溫和簡易條件下制備三嗪環骨架材料(CTF-HUSTs)。該類材料具有層狀結構,很高的比表面積,更為重要的是,該類材料保持了材料的能帶結構,避免了在高溫下碳化失去能帶結構的缺點。通過光解水測試,發現該類材料具有優異的光催化產氫性能,在可見光下,最大產氫量達2647µmol h-1 g-1,相比同類材料具有很大的提升。由于獨特的層狀結構,該類材料在碳化之后,還可作為鈉離子電池的負極材料,最大充放電容量高達467 mAh g-1。該研究為該類材料的發展提供了一種新的策略,推動了該類材料在該領域的發展。
    譚必恩教授團隊自2007年以來在有機多孔材料研究取得了一系列進展,在Science Advance、Chem. Soc. Rev., Advanced Materials等頂級國際期刊發表多篇研究論文,多篇論文被選為熱點論文、高被引論文。文章共同通訊作者金尚彬副教授先后在日本國家自然科學研究結構分子科學研究所和日本國家材料研究所從事有機多孔材料的研究工作,2015年回國加入譚必恩教授團隊。論文作者還包括化學與化工學院楊利明研究員、2016級博士生郭莉萍、2016級直博生程光、生命科學學院張春副教授,論文的合作單位還包括北京交通大學王熙教授,我校“外專計劃”獲得者英國利物浦大學Andrew. Cooper院士。
    以上工作得到了國家重點研發國際科技合作專項(ISTCP)、國家自然科學基金面上項目(NSFC)、國家自然科學基金青年基金項目以及華中科技大學自主創新基金-交叉學科重點項目的資助。
 

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