無機孔材料的可控合成與結構性質研究

《無機孔材料的可控合成與結構性質研究》是孫俊良為項目負責人，北京大學為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：無機孔材料的可控合成與結構性質研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人 ：孫俊良
• 依託單位 ：北京大學

結題摘要

本課題主要以孔材料的可控合成及其結構性質研究為主，對其氣體吸附、贗電容等性能進行改進。獲得的主要結果如下： 1. 合成一個多級孔道的無機骨架材料，並第一次用N2吸附證明了其多級孔道的性質，該成果發表在Angew. Chem. Int. Ed.上。 2. 對複雜的鋁硼酸鹽進行了精細的結構解析，發展了結合粉末X射線衍射和三維電子衍射的結構解析方法及其程式，把實驗室單晶衍射的尺寸極限拓展到100nm左右，該成果發表在JACS上。 3．合成了一個含有12×10×7元孔道的準沸石結構，其可認為是鍺酸鹽和沸石結構的過渡體，該成果發表在Chem. Sci.上。 4．合成了一系列鉬多酸為基礎的多酸骨架結構，並細緻研究了它們的合成條件和催化性能，該成果發表在CrystEngComm、J.Mater. Chem.A上。 5．對層狀沸石結構的合成及其套用做了綜述性報導，發表在Advanced Energy Materials。 6. 對於MXene進行改性，實現了其贗電容翻倍的增長，工作發表在Advanced Energy Materials上。 7. 利用三維電子衍射解析或輔助解析了多個共價有機材料結構，發表在Science，JACS，Nature Comm. 等雜誌上。 8. 解析了高導電有機銀硫配合物，發表在J. Am. Chem. Soc.上。 9. 解析了多個新型沸石結構ECNU-16、SCM-14等，發表在Chem.Eur. J. 10. 通過結合三維電子衍射，發展了新型材料的開發方法，並找到了一個新型非線性光學材料CsSiB3O7，發表在Chem. Mater.

項目摘要

無機孔材料由於其在催化，分離，離子交換等方面廣泛的工業套用，一直是各個國家的研究熱點。但其套用的最大的障礙之一是其合成方法不具有普遍性，一般一個新型無機孔材料的發現需要大量的實驗嘗試，而這些嘗試的經驗往往不能輕易的移植到別的體系中。由金屬有機骨架材料的合成方法獲得啟發，本項目將集中發展新的無機孔材料的合成方法。傳統的無機孔材料合成一般以單個的離子配位多面體為結構單元，由於其多變性，一般很難預測產物的結構，因此本項目將使用大的離子簇作為結構單元。針對離子簇具有的官能團及其官能團分布的不同，通過選擇合適的簡單金屬多面體將它們連線成三維骨架，由於離子簇結構的確定性，這樣的合成思路更具有可控性。課題中將發展新的結構確定方法以解決粉末狀態下具有超大單胞的孔材料結構，還將通過不同的技術追蹤離子簇的形成和聚集，晶體的生長和溶解等過程，從而為更理性的設計新的合成提供基礎。