苝酰亚胺桥键的有序介孔结晶膦酸钴的制备和光电性质及在光解水产氧方面的应用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21501066
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    李冬梅
  • 依托单位：
    济南大学
  • 学科分类：
    B0502.无机功能材料化学
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Photocatalytic splitting of water utilizing solar energy is very important in solving the energy and environmental problems. The water oxidation half-reaction is a bottleneck restricting the onversion efficiency. Therefore, a key to this problem is to develop a high-efficiency water oxidation catalyst. This project will prepare ordered mesoporous crystalline cobalt phosphonate with perylene bisimide arranged periodically on the wall. The optimum preparation condition can be obtained by changing synthesis parameters. The influence of preparation parameters on the composition, microstructure, surface chemical state and oxygen evolution efficiency of photocatalyst will be discussed. Secondly, the effect of the surface structure, pore structure, and especially the regular arrangement of the perylene bisimide on improving the efficiency of photogenerated charge separation will be revealed. Thirdly, the relationship between oxygen evolution efficiency and the structure of the photocatalyst will be intensive studied. Finally, the highly efficient solar absorption, electron transfer, energy transform and catalytic mechanism will be elucidated combined with electric paramagnetic resonance. The goal of this project is to construct a high-efficient oxygen evolution photocatlyst. These studies will be of benefit to develop new water oxidation photocatalyst.
利用太阳能光解水在解决能源和环境危机方面具有重要意义，其中水的氧化反应是制约光解水效率的瓶颈，因此构筑高效的产氧光催化剂是突破瓶颈的关键。本项目拟以有机膦酸取代的苝酰亚胺为单体，缩聚制备苝酰亚胺在孔壁规则排列的有序介孔结晶磷酸钴，构筑新型光解水产氧催化剂。优化制备参数，获得制备光催化剂的最佳条件。重点研究制备参数对光催化剂的组成、微结构、表面化学态和光催化产氧性能的影响，揭示光催化剂的表面结构、孔结构，特别是苝酰亚胺的规则排列对提高光生载流子分离效率的作用，深入研究其产氧性能与光催化剂结构间的关系，结合电子顺磁共振等方法阐明光催化反应体系高效吸能、传能、转能的途径和机理，以期制备高效的光解水产氧催化剂，为开发新型产氧光催化剂提供研究思路。

结项摘要

本项目主要进行了三方面的研究：1）模拟绿色植物光合作用制备的有机-无机杂化材料光解水催化剂可以同时利用有机物性能易于调节和无机物机械强度高等优点。本项目制备了四类有机-无机光解水催化剂，得到了较好的光解水制氢性能材料。2）泡沫金属基底材料具有导电性好、比表面大，活性位点多的特点。以其为基底制备的电解水催化剂不仅可以大大降低了电解水所需的过电位，还可以显著提高电解水的催化性能。本项目制备了两个系列的泡沫金属基底的电解水催化剂，产氢和产氧达到100 mA/cm2电流密度所需的过电位可分别达到400 mV和300 mV。3）水相有机氧化还原液流电池由于其循环性好、无污染、可降解等优点，以及在原料上有实现大规模生产的可能性。现有的有机液流电池活性物质大都水溶性差，难以提高电流密度。本项目设计合成了四个系列的季铵盐类有机液流电池活性物质，大大提高了这类物质的水溶性，有利于得到高浓度、高电流密度的液流电池。这些研究可以为新动能转换研究提高一些经验和实践基础。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Synthesis and insecticidal activities of novel bridged-neonicotinoids
新型桥联新烟碱类杀虫剂的合成及杀虫活性
  • DOI：
    10.1016/j.cclet.2017.05.002
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Chinese Chemical Letters
  • 影响因子：
    9.1
  • 作者：
    Zhang Dong Dong;Cui Shu Xia;Xu Zhi Ping;Li Dong Mei;Tian Zhong Zhen
  • 通讯作者：
    Tian Zhong Zhen
Turn-on fluorescence sensor based on naphthalene anhydride for Hg2+
基于萘酐的 Hg2 开启荧光传感器
  • DOI：
    10.1016/j.tet.2016.10.033
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Tetrahedron
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Zhong Zhimin;Zhang Dongdong;Li Dongmei;Zheng Gengxiu;Tian Zhongzhen
  • 通讯作者：
    Tian Zhongzhen
A naphthalene benzimidazole-based chemosensor for the colorimetric and on-off fluorescent detection of fluoride ion
用于氟离子比色和开关荧光检测的萘苯并咪唑化学传感器
  • DOI：
    10.1016/j.saa.2017.05.053
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li Dongmei;Zhong Zhimin;Zheng Gengxiu;Tian Zhongzhen
  • 通讯作者：
    Tian Zhongzhen

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其他文献

“固化赤泥-人工膜”复合防渗材料研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
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    环境工程
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    --
  • 作者：
    陈南;杭鹏;常向阳;李冬梅;李锦文;楼益明;Chen Nan1 Hang Peng2 Chang Xiangyang1 Li Dongmei1;2.Xi′ an Engineering Investigation;Design Rese
  • 通讯作者：
    Design Rese
植物激素测定的挑战与方法学进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    中国科学: 化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘翠梅;李冬梅;郭超;郭振朋;陈义
  • 通讯作者：
    陈义
Polaron spin filtering in an organic ferromagnetic polymer: a dynamics simulation
有机铁磁聚合物中的极化子自旋过滤：动力学模拟
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  • 发表时间：
    2016
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  • 作者：
    王辉;李元;李冬梅;崔彬;刘德胜
  • 通讯作者：
    刘德胜
水体扰动对多种赤潮藻生长的影响
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    李冬梅
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    李冬梅
二元多项式矩阵Smith 型等价问题
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  • 发表时间：
    2020
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    --
  • 作者：
    李冬梅;梁芮
  • 通讯作者：
    梁芮

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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]
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