甲壳素/高锰酸盐水系下含氧空位的三维贯通介孔纳米二氧化锰的可控制备

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21901153
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0102.配位化学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Manganese dioxide is a promising supercapacitor electrode material with high energy. However, the still poor electrochemical performance, such as its poor conductivity, low real specific capacitance and etc., prohibits its practical applications. Referring to the energy storage mechanism of supercapacitors and present investigations of structure and performance, to construct a 3D network mesoporous nano-MnO2 with oxygen vacancies is efficient and feasible for its electrochemical performance improvement. Since such a structure can not only make it have good rate capability and cycling stability, but also enhance its real specific capacitance by promoting its Faradic reaction. However, due to the disadvantages of bad controllability, low productivity and so on, presently main synthetic methods for porous materials (e.g. template, hydrothermal) are not fit for its preparation..Here, a simple, eco-friendly and controllable approach is proposed by selecting chitin and permanganate as raw materials to form such a 3D network mesoporous nano-MnO2 with oxygen vacancies, in considering of the advantages of our recently developed controllable and “green” sol-gel like method and the nanofiber structure nature of chitin. In order to regulate the structure and electrochemical properties, and controllably fabricate such 3D network mesoporous MnO2 with high electrochemical performance, the formation mechanism of MnO2, influences on the constructing of 3D networks and oxygen vacancy, the relationship between the oxygen vacancy content and the electrochemical properties of MnO2 and etc. are systematically studied. Through implementation, this project is not only expected to develop a new controllable, green and economy preparation technology of large specific surface area mesoporous oxide materials with independent intellectual property rights, but also to provide important theoretical guidance and reference for the design of high-performance porous electrode materials and the development of sol-gel method.
二氧化锰是一类极具实用潜能的新型高能量电容器电极材料。但是,导电性差、实际比电容低等问题制约其实际应用。根据赝电容储能机理和结构与性能关系,构筑含氧空位三维贯通介孔纳米MnO2,既能使其具有良好的倍率性能和循环寿命,又能促进MnO2的法拉第电化学反应,提高其比电容,从而实现二氧化锰电容综合性能的提升。.鉴于目前模板、水热等制备方法可控性差、产率低等问题,本项目以生物质甲壳素和高锰酸盐为原料,利用我们发展的类溶胶凝胶“绿色”可控制备新方法和甲壳素天然的纳米纤维结构,通过对该体系下二氧化锰的构建机理、三维贯通介孔结构及氧空位的合成条件、氧空位含量与电性能关系等的系统研究,实现高电容综合性能含氧空位三维贯通介孔纳米MnO2的可控制备。本项目的实施不仅有望形成具有自主知识产权的绿色环保的大比表面积介孔材料制备的新方法,而且对新一代高性能多孔电极材料的设计和溶胶凝胶法的发展提供重要的理论指导和参考。

结项摘要

二氧化锰是一类极具应用潜力的新型高能量电容器电极材料。但是,导电性能差、实际比电容低等问题制约其实际应用。为了实现二氧化锰电容性能综合提升及材料的低成本、可控制备,本项目通过对甲壳素/高锰酸钾反应体系下二氧化锰构建机理、合成条件、氧空位及电化学性能等的系统研究,弄清了产物形貌、微结构调控的关键因素、氧空位对材料结构及电化学性能的主要作用或影响,初步实现了高电综合性能三维贯通介孔纳米MnO2的设计和“可控”制备。在研究中,发展了适于产业化生产大比表面积介孔二氧化锰和纳米线二氧化锰的绿色合成新方法,初步证实所得二氧化锰可作为水中阳离子染料的吸附剂和催化剂以及低温合成锰酸盐的原料。本项目的顺利完成,不仅开发了具有自主知识产权的绿色环保的多孔材料制备新方法,对新一代高性能电极材料的设计、低成本构建具有重要的理论指导和参考,而且初步证实了本项目所得介孔二氧化锰在多个领域,如环境、催化、传感等,具有较好的应用前景。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Manganese valence state regulated beta‑manganese dioxide porous nanoflowers as high-performance cathodes at large current densities for aqueous magnesium ions battery capacitor
锰价态调节的β-二氧化锰多孔纳米花作为水性镁离子电池电容器大电流密度下的高性能阴极
  • DOI:
    10.1016/j.est.2022.106456
  • 发表时间:
    2023-03
  • 期刊:
    Journal of Energy Storage
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Shuang LI;Jian-Guo Zhang;Yu-Yan Yan;Lili Yu;Jingtai Zhao
  • 通讯作者:
    Jingtai Zhao
Particle-size controlled porous nano-flowers constructing 3D hierarchical mesoporous manganese dioxide: temperature-free formation and capacitive performance
粒径控制的多孔纳米花构建3D分层介孔二氧化锰:无温形成和电容性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of Energy Storage
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Shuang LI;Lili Yu;Weiling Xu;Rongbing Li;Jingtai Zhao
  • 通讯作者:
    Jingtai Zhao
Nanowires self-assembling ß-MnO2 nanospheres to form cross-linking 3D hierarchical porous networks: template-free fabrication and good supercapacitive performance at a broad temperature
纳米线自组装 MnO2 纳米球形成交联 3D 分层多孔网络:无模板制造和宽温度下良好的超级电容性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Sustainable Energy & Fuels
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Lili Yu;Wei-Ling Xu;Jian-Guo Zhang;Shuang Li;Rongbing Li;Jingtai Zhao
  • 通讯作者:
    Jingtai Zhao

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

Preparation of Grafted Mircospheres of PAN/CPVA with Chemical Crosslinking Method
化学交联法制备PAN/CPVA接枝微球
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Information Technology Journal
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁飞;余丽丽;姚琳;张静姝
  • 通讯作者:
    张静姝
酸敏感型两亲性聚合物的制备和释药性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    化工新型材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    尤静;余丽丽;姚琳;杨宽
  • 通讯作者:
    杨宽
某山区县城学龄前儿童感觉统合失调及其影响因素研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国儿童保健杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    余丽丽;李冬;李菊;纪宏先;李晓雯;郭怀兰;丁洪成;张东云;王静
  • 通讯作者:
    王静
当归精油β-环糊精微球的制备及其性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    应用化工
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    尤静;杨黎燕;余丽丽
  • 通讯作者:
    余丽丽
慢病毒介导shRNA靶向下调过氧化物酶体增殖物激活受体α对全氟十二烷酸致大鼠肝细胞BRL 3A氧化损伤的影响
  • DOI:
    10.19813/j.cnki.weishengyanjiu.2020.03.021
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    卫生研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王力;程静静;王广胤;刘芳芳;余丽丽;刘辉
  • 通讯作者:
    刘辉

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