多取代双吡咯烷季铵结构导向剂合成新结构硅酸盐分子筛

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基本信息

  • 批准号：
    21805316
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    张传奇
  • 依托单位：
    中山大学
  • 学科分类：
    B0505.复合与杂化材料化学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Microporous silica zeolites have wide applications in catalysis, adsorption, separation and ion-exchange. However, among the 235 types known zeolite structures, less than 20 types have been applied. It is of great importance to discover new silica zeolite structures because the unique structural characteristics may lead to new and/or improved applications. The utilization of pre-designed novel organic structure directing agents (OSDAs) is the most efficient strategy to produce new zeolite structures. In this project, a series of dipyrrolidinium cations with different substitutes as OSDAs will be synthesized through a new synthetic route. Meanwhile, the size, shape and conformation of the OSDAs can be modified in this strategy. We will apply the combinatorial synthesis technique to discover new silica zeolite structures using the above-mentioned OSDAs. The new zeolite structures can be determined by techniques based on X-ray crystallography and electron crystallography. The combination of computer simulation and characterization of products during different crystallization stages will help us to understand the structure directing role of the OSDAs and the crystallization mechanism. This project introduces new perspective and provides the basis for developing new efficient zeolite catalysts.
微孔硅酸盐分子筛在催化、吸附、分离和离子交换等方面具有广泛的应用。然而，在现有的235种分子筛结构类型中，真正得到实际应用的不足20种。新结构分子筛的独特孔道结构可能带来新的应用或提高相应的应用性能，因此开发新结构硅酸盐分子筛具有重要意义。使用预先设计的新型有机结构导向剂是获得新结构分子筛最有效的途径。本项目通过新的合成路线合成一系列带有不同取代基的双头吡咯烷季铵有机结构导向剂，并实现调控其尺寸、形状和空间构型。采用组合合成技术开展上述有机结构导向剂合成分子筛的研究，以期发现具有新结构的硅酸盐分子筛。利用X射线晶体学和电子晶体学技术解析新分子筛的结构。结合模拟计算和不同晶化阶段的表征结果，研究有机结构导向剂的导向作用和分子筛的晶化机理。本研究就将为开发具有新结构的高效的分子筛催化材料提供新思路和奠定基础。

结项摘要

以分子筛为代表的传统多孔材料和以金属有机框架材料和共价有机框架材料为代表的新型多孔材料具有高比表面积，特殊的孔道结构被广泛应用在催化、吸附分离和离子交换等领域。本项目以开发具有新颖结构和功能性的多孔材料为目标，开展了利用新型双头吡咯烷季铵型、苦参碱型和商用有机超强碱等有机结构导向剂合成新结构分子筛的研究。尽管采用上述有机结构导向剂并没有导向得到新结构分子筛，但仍然得到一些非常有意义的结果。比如，使用1,6-双(2',5'-二甲基-N-甲基吡咯烷)己烷季铵碱合成了由纳米针状薄片组装成的中空“海胆形”STO型全硅分子筛；利用简单修饰的苦参碱合成了具有30元环和28元环目前孔道最大的两种分子筛ITQ-37和ITQ-43；以工业级1,8-二氮双环[5.4.0]十一烯为有机结构导向剂制备了UTL型超大孔分子筛。另外，以紫精类羧酸配体构筑了具有光/气致变色和质子传导性能的多功能超分子网络结构。最后，我们制备了三维介孔氮掺杂的赤铁矿作为碱性锌电池的正极材料，该体系电池展示出优异的电容量、高能量密度和稳定性。上述的研究对于制备特定结构分子筛和功能多孔材料具有启示性意义。另外，使用易获得、可持续和廉价的天然产物合成多孔材料具有一定的实际应用前景。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Structure Solution and Defect Analysis of an Extra-Large Pore Zeolite with UTL Topology by Electron Microscopy
UTL拓扑超大孔沸石电子显微镜结构解析及缺陷分析
  • DOI：
    10.1021/acs.jpclett.0c00551
  • 发表时间：
    2020-05-07
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Li, Junyan;Zhang, Chuanqi;Mayoral, Alvaro
  • 通讯作者：
    Mayoral, Alvaro
Seed-assisted direct synthesis of aluminosilicate form of ITQ-58 zeolite
种子辅助直接合成硅铝酸盐形式的 ITQ-58 沸石
  • DOI：
    10.1016/j.micromeso.2021.111362
  • 发表时间：
    2021-08-26
  • 期刊：
    MICROPOROUS AND MESOPOROUS MATERIALS
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Huang, Qintong;Chen, Ningyue;Jiang, Jiuxing
  • 通讯作者：
    Jiang, Jiuxing
A simple matrine derivative for the facile syntheses of mesoporous zeolites ITQ-37 and ITQ-43
用于轻松合成介孔沸石 ITQ-37 和 ITQ-43 的简单苦参碱衍生物
  • DOI：
    10.1039/c8cc08196d
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Chemical Communications
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Zhang Chuanqi;Li Xu;Li Xinzhu;Hu Jibo;Zhu Liangkui;Li Yan;Jiang Jiuxing;Wang Zhendong;Yang Weimin
  • 通讯作者：
    Yang Weimin
Multifunctional Viologen-Derived Supramolecular Network with Photo/Vapochromic and Proton Conduction Properties.
具有光/汽致变色和质子传导特性的多功能紫罗碱衍生超分子网络
  • DOI：
    10.3390/molecules26206209
  • 发表时间：
    2021-10-14
  • 期刊：
    Molecules (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang C;Shi H;Zhang C;Yan Y;Liang Z;Li J
  • 通讯作者：
    Li J
A new high-performance rechargeable alkaline Zn battery based on mesoporous nitrogen-doped oxygen-deficient hematite
基于介孔氮掺杂缺氧赤铁矿的新型高性能可充电碱性锌电池
  • DOI：
    10.1007/s40843-021-1830-2
  • 发表时间：
    2021-11
  • 期刊：
    Science China Materials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Teng Chunlin;Zhang Chuanqi;Yin Keshu;Zhao Mengxiao;Du Yeshuang;Wu Qi;Lu Xihong
  • 通讯作者：
    Lu Xihong

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其他文献

入侵目标视觉检测与识别的研究进展
  • DOI：
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    2019
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    马宁
金属基体整体式阳极Al_2O_3催化剂上二氯甲烷的催化燃烧
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  • 发表时间：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    张传奇;温小虎;王勇
  • 通讯作者：
    王勇

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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

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          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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