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黄小荥课题组

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金属硫属光催化和电池材料

面向能源和环境问题,开发新型清洁可再生能源、高效储能器件以及污染物去除材料已迫在眉睫。金属硫属化物由于其储量丰富且具有独特的物理和化学性质,在能源与环境领域显示出巨大的应用潜力。离子液体的特殊物化性能和提供的“离子反应环境”则有利于获得在其他合成条件下或媒介里很难或者无法得到的具有新颖结构或特殊形态的材料。基于此,本研究方向致力于利用离子液体辅助设计合成新型晶态硫属化物以及金属硫属化合物基复合材料,并开发其在光催化和电池方面的应用。方向负责人为胡倩倩副研究员。拟开展的工作包括以下三个方面:

(一)利用离子液体同时作为溶剂、反应物、模板剂和稳定剂,获得具有超大微孔、层状、一维或孤立超四面体簇结构的晶态硫属化物(Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 11395;Chem. Sci. 2012, 3, 1200;Chem. Commun. 2013, 49, 181;Dalton Trans. 2018, 47, 5977;Chem Asian J. 2016, 11, 1555;Dalton Trans. 2016, 45, 9523;Dalton Trans. 2015, 44, 7364),开发所得化合物在光催化产氢或降解染料方向的应用(Chem. Eng. J. 2023, 451, 138670;Chem.-Eur. J. 2020, 26, 1624;Inorg. Chem. 2015, 54, 5874;Inorg. Chem. 2019, 58, 5126;Cryst. Growth Des. 2018, 18, 962;Dalton Trans. 2020, 49, 5020;ChemistrySelect 2022, 7, e202200585;ChemPlusChem 2020, 85, 2487(综述);Catalysts 2023, 13, 1160);

(二)通过简单的反应宏量制备含金属的离子液体前驱体,利用这类前驱体作为组装媒介及形貌调控剂制备金属硫属复合材料,应用于光催化以及锂、钠离子电池(Small 2023, 19, 2300534;ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 40562;Electrochim. Acta. 2023, 439, 141671;J. Alloys Compd. 2023, 968, 171906;Nanoscale 2020, 12, 12336;Adv. Mater. Interfaces 2019, 6, 1900038;Sustain. Energ. Fuels 2019, 3, 701-708;Dalton Trans. 2023, 52, 1711-1719;Dalton Trans. 2021, 50, 16519-15627;RSC Adv. 2016, 6, 9835;J. Solid State Chem. 2021, 296, 122022;RSC Adv. 2021, 11, 33344;Materials 2023, 16, 2097);

(三)利用离子液体对金属硫属化合物材料进行表面改性和修饰以提升其光催化或电池性能,并从其组成与结构、分子/原子间相互作用关系等方面,明晰其结构与性能之间的构效关系以及相应反应机理。

该研究方向目前/曾经由以下项目基金支持:国家重大研究计划培育项目(1项)、国家自然科学基金面上项目(4项)、国家自然科学基金青年项目(2项)、福建省自然科学基金面上项目(1项)、福建省自然科学基金青年项目(1项)等。

Created: Apr 29, 2018 | 10:04