基于嵌段共聚物的氮掺杂有序多孔炭结构调控及其对氧气还原反应催化机制的影响规律

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51402011
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0203.碳素材料与超硬材料
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

In this study, highly functionalized ordered porous carbon is obtained from template method through synthesizing block-co-polymer which could applied as both the template and precursor. Based on the phase-separation theory, the BET surface area and pore structures could be controlled by tailoring the composition of the template-precursor, and the relationships between the structures of template-precursor, conditions during the carbonization and the pore structures of the products are also investigated. Through the design of template-precursor by compounding the nitrogen contained precursors, such as amino acid and collagen by grafting or blending, the controlling of porosity and surface doping with nitrogen atoms are both achieved during the carbonization process of ordered porous carbon owing to the high energy transition. The obtained nitrogen-doped ordered porous carbon is applied as the electrocatalyst for the oxygen reduction reaction (ORR). The catalytic properties are further studied, focused on the effects of specific surface area, pore structure and surface doping on the improved catalytic activity, stability and mechanisms towards the ORR, which provides potential approach for the design and functionlization of novel ORR electrocatalysts.
本研究针对模板法控制精度有限,过程复杂等问题,将成炭模板及前驱体复合为嵌段共聚物并炭化制备有序多孔炭。以嵌段共聚物微观相分离理论为指导,着重研究前驱体组成、微观形态对产物孔道结构特征的影响,系统分析炭化过程中各因素的作用规律,探索精确控制有序多孔炭结构的最优条件,实现对其比表面积及孔道形貌、分布的有效调控。从分子层面对前驱体-模板进行结构、组成设计,通过氨基酸小分子接枝及天然高分子共混的方法,利用成炭过程中高能量化学变化,对有序多孔炭表面进行氮元素的掺杂,建立在炭化反应中实现高比表面积,立体孔道分布,表面功能化等特性整合优化的可靠途径。将表面氮掺杂有序多孔炭材料应用于氧气还原反应的催化剂,通过系统的电催化性能研究,阐明氮掺杂有序多孔炭材料比表面积,有序度,孔隙结构对催化活性及机理的促进机制,明确表面原子掺杂对催化性能改善及稳定性提高的作用机理,为实现新型电催化材料的设计及功能化奠定基础。

结项摘要

本研究以嵌段聚合物为成炭模板炭化制备有序多孔炭,着重研究前驱体组成、微观形态对产物孔道结构特征的影响,系统分析炭化过程中各因素的作用规律,探索精确控制有序多孔炭结构的最优条件,实现对其比表面积及孔道形貌、分布的有效调控。以嵌段共聚物PEO-PPO-PEO为模板,酚醛树脂为前驱体,制得二维六方通孔介孔结构的有序介孔炭,通过调整炭化温度、升温速率等条件,实现了对产物比表面积、孔道结构的有效调控,阐明模板—前驱体热固化及炭化机理。以硼酸、三氯化铁、喹啉等掺杂物与前驱体混合,在保留有序孔道结构的前提下,对所得多孔炭材料进行多种元素的原位掺杂。通过调整前驱体比例、炭化温度,采用酸洗、酸化等后处理方法对产物形貌、成分、结构进行调控。考察具有不同形貌、结构的有序多孔炭的电容特性及氧气还原反应催化性能,研究产物结构、成分特性对其电化学性能的的影响规律,阐明杂原子掺杂对于炭材料表面活性及稳定性的作用机制。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
V-P-O compound encapsulated palladium nanoparticles supported on carbon nanotubes as a methanol-tolerant oxygen reduction electrocatalyst
碳纳米管负载的 V-P-O 化合物封装钯纳米颗粒作为耐甲醇氧还原电催化剂
  • DOI:
    10.1039/c6ra00937a
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    RSC ADVANCES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Liu Haijing;Bao Jianming;Liu Jingjun;Dou Meiling;Wang Feng
  • 通讯作者:
    Wang Feng

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

针刺治疗对躁狂模型大鼠行为学及睡眠潜伏期的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    疑难病杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈兴华;何新芳;姜云武;刘海静
  • 通讯作者:
    刘海静
Remodelin, an inhibitor of NAT10, could suppress hypoxia-induced or constitutional expression of HIFs in cells
Remodelin 是 NAT10 的抑制剂,可以抑制细胞中缺氧诱导的 HIF 或体质表达
  • DOI:
    10.1007/s11010-020-03776-w
  • 发表时间:
    2020-06
  • 期刊:
    Mol Cell Biochem
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴雅倩;曹亚楠;刘海静;姚孟飞;马宁宁;张波
  • 通讯作者:
    张波
基于FrameNet框架关系的文本蕴含识别
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中文信息学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张鹏;李茹;李国臣;刘海静;石向荣
  • 通讯作者:
    石向荣
实验家兔艾灸装置的设计
  • DOI:
    10.13703/j.0255-2930.2019.09.033
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国针灸
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄培冬;王馨悦;左政;易玮;刘海静;王祖红;姜云武
  • 通讯作者:
    姜云武
刺对抑郁模型大鼠海马谷氨酸脱羧酶GAD65,GAD67调控作用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    针灸临床杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何新芳;赵日霞;李俊华;刘海静
  • 通讯作者:
    刘海静

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码