二维金属有机骨架材料制备技术的研究进展

金属有机骨架（MOFs）材料是一种由金属离子或团簇通过配位键与有机配体自组装形成的有机-无机杂化多孔材料。二维MOFs材料具有比表面积大、孔隙率高、孔结构可调、电子传递能力强以及活性位点直接暴露在二维平面上等独特优点,这使得它们在气体吸附、催化、储能及传感等多个领域均有很好的应用前景。随着二维材料的迅速发展,越来越多的新型二维MOFs材料被合成制备出来。结合近几年国内外研究现状,综述了界面生长法、表面活性剂辅助法和剥离法等3种二维MOFs材料的制备方法,分析了各种方法的优点和不足之处,并对其未来的发展进行了展望。今后,开发一种成本低、产率高、易于工业化生产且环境友好的二维MOFs材料制备技术将是该研究领域的重点发展方向。     

二维层状金属有机骨架的制备方法及研究进展

叙述了几种制备二维层状金属有机骨架材料的方法,并对各种方法进行深度分析,介绍二维层状MOF材料优异的性能,具有外比表面积高、厚度薄、活性位点多等优势,在分离、催化、成膜等方面都有很好的应用。     

二维金属有机框架及其衍生物用于电催化分解水的研究进展

氢能是一种具有发展前景的可再生清洁能源，电催化分解水是产生氢气的有效途径，设计高效、经济的分解水电催化剂对促进可再生能源的发展至关重要。二维金属有机框架材料（MOFs）具有独特的二维层状结构和灵活可调的化学组成，近年来被广泛应用于电催化分解水领域。二维金属有机框架材料可进一步衍生形成氧化物、磷化物、硫化物、金属-碳复合物等材料，也表现出良好的电催化分解水性能。通过组分调节和结构调控能有效地优化二维金属有机框架及其衍生的材料的本征活性和反应动力学特性，进而提高其电催化性能。此综述介绍了二维MOFs材料及其衍生物在电催化水分解领域的最新研究进展，并展望了其未来研究方向和发展空间。     

二维材料:结构、制备与性能

以石墨烯为代表的二维材料具有独特的二维层状结构,表现出优异的物理、化学、电子和光学性能,在众多领域具有应用潜力。自石墨烯被发现以来二维材料就受到了广泛关注。二维材料按组成分为单质、非金属化合物、金属化合物、盐类和有机物5大类,本文结合二维材料的最新研究进展,概述了各种二维材料的结构特征,归纳了二维材料的制备方法,评述了二维材料在电子/光电子器件、催化、能量储存和转换、传感器和环境治理等领域的潜在应用。     

大连化物所发表二维材料限域单原子催化研究综述文章

正中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员邓德会、中科院院士包信和团队在二维材料限域单原子催化研究方面的工作受到国际同行的广泛关注。催化剂的性能与其几何和电子结构密切相关。二维材料由于独特的几何和电子特性不仅     

二维层状氮化硼纳米材料的制备与应用研究进展

氮化硼纳米材料作为一种新兴材料有着自身特有的物理化学性能,其独有的形貌结构和表面化学性质使其在复合材料、吸附、催化等领域显现出极大的研究意义,因此氮化硼纳米材料的合成及性能研究成为低维纳米材料现阶段主要的研究热点,本文概述了二维层状氮化硼纳米材料的总体性质,探讨了氮化硼纳米材料的几种合成方法,分析了应用研究现状及存在的问题,并对其在催化方面的应用研究进行展望。     

二维晶体Mxene的制备及催化领域的应用研究进展

二维材料是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度上自由运动的材料,由于其独特而优异的物理化学性质,很快成为近年来的研究热点.二维晶体MXene材料具有良好的导热导电性、高热稳定性和抗氧化性,在催化领域显示出巨大的潜能可用于降解污染物、水解制氢、以及还原二氧化碳.介绍了MXene的结构及化学液相刻蚀、高温分解和气相刻蚀的制备方法,综述了MXene在催化领域的应用研究进展,展望了MXene在催化领域的应用前景和未来的研究方向.     

多维度碳基负载金属催化剂活化PMS降解水中污染物的研究进展

碳基负载型催化材料凭借独特的负载结构、优异的化学稳定性和吸附特性等优势,在环境催化领域展现出广阔的应用前景,有望成为新一代绿色催化剂。研究不同维度的碳基负载金属材料与催化过一硫酸氢盐（PMS）降解污染物之间的相关性,对开发具有针对性应用的环境功能材料具有重要的指导意义。因此,本文从不同维度的碳基负载金属催化材料出发,综述了零维、一维、二维以及三维碳基负载金属催化剂活化PMS在水处理中的应用,探讨了碳基材料与其负载金属之间的相互作用、非金属元素掺杂对催化剂活性的影响以及PMS的活化机理。最后,对负载型环境催化材料未来的发展方向,如单原子催化、多反应中心体系和光电催化体系等新兴领域进行了分析和展望。     

基于硅藻土模板法的二维材料粉体制备研究进展

二维材料粉体具有比表面积大、催化活性位点丰富、易于溶液加工、微结构可调等特性，在能源、电子器件、催化和环境等领域展现出巨大的应用前景。高品质二维材料粉体的低成本、批量化、微结构调控制备是发展其大规模应用的重要前提。本文总结了基于硅藻土模板法制备二维材料粉体(如石墨烯、石墨双炔、过渡金属氮化物、过渡金属硫属化合物粉体)的研究进展；介绍了所获得的二维材料粉体在能量存储器件、印刷电子学、电催化析氢、废水处理等领域的应用研究；最后讨论了基于硅藻土模板法的二维材料粉体制备研究中尚存的问题与挑战，以及二维材料粉体可能的应用方向。     

二维材料限域催化获进展

<正>中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员邓德会和中科院院士包信和团队,近日在《先进材料》上发表了题为"二维材料限域催化用于能源转化"的进展报告。     

基于二维纳米材料的水处理功能膜研究进展

二维纳米材料是制备膜材料中一类重要的掺杂材料或膜构筑单元,也是新型水处理功能膜的研究热点。已有许多研究报道了二维纳米材料通过有序的堆叠和自组装在膜内构建出规整的水通道,可以赋予膜可调控的分离性能,进而实现trade-off效应的突破,被认为是“下一代膜材料”（next-generation membranes）。同时,二维纳米材料的独特片层结构、催化性能及可修饰性可使膜材料获得新的功能,如导电性能、光/电催化性能等。本文综述了近年来基于二维纳米材料的水处理功能膜研究进展,重点介绍了共混法、自组装等制备方法,并总结了此类功能膜在抗污染、膜通量恢复、强化污染物去除、调控盐截留及污染物监测领域的应用。最后对基于二维纳米材料的水处理功能膜发展方向,如限域催化、调控盐分离、监测传感等新兴领域进行了分析和展望。     

熔盐法合成二维材料研究进展

得益于独特的层结构与物理化学性质,二维材料在能源、环境、催化等诸多领域具有广阔的应用前景。二维材料的传统制备方法存在着产率低、周期长、成本高等不足,限制了其大规模应用。因此开发绿色、环保、高效的通用合成策略来实现具有特定成分、尺寸、厚度、晶相、缺陷和优异表面性质二维材料的制备具有重要的意义。熔盐体系的裸离子结构导向作用、高反应活性、宽调温窗口使其在制备二维材料方面凸显出独特的优势。本文简述了熔盐合成的基本原理和优势特点,归纳总结了近年来熔盐法用于石墨烯、MXene、二维有机材料、二维钙钛矿和其他二维材料合成的最新研究进展,并对该领域的发展趋势进行了展望。     

二维金属有机框架材料的制备及其应用

二维金属有机框架（MOFs）作为一类新型的二维多孔材料,具有厚度小、比表面积大、孔隙率高、可接触活性位点丰富等优点,在众多领域都具有研究和潜在的应用价值。本文简要综述了近年来二维MOFs的制备方法,包括“自上而下”和“自下而上”两种策略。自上而下法操作简单,有广泛的适用性;自下而上法可以通过控制实验条件在一定程度上实现对材料的可控制备。阐述了二维MOFs在电化学储能、催化、传感、气体分离等领域的应用研究。深层剖析了二维MOFs的特性对储能器件电化学性能以及反应催化活性的影响。此外,二维MOFs的高电导率和电荷转移率还促进了其在电化学传感器方面的发展;基于二维MOFs的分子筛膜也越来越受到研究人员的关注。最后指出了二维MOFs存在易团聚、厚度难以精确控制、制取成本较高、产率偏低等问题,提出了解决方案及其未来的发展方向。     

氧化钛纳米片材料的合成及其催化应用进展

氧化钛纳米片材料为一种新兴的二维层状材料,在催化、环境、能源和电子领域引起人们广泛的关注。本文从催化研究的角度出发,综述了氧化钛纳米片材料的结构、制备方法、金属及非金属元素的掺杂、纳米片基复合材料和其在光催化、光电催化和热催化等方面的应用进展。分析表明氧化钛纳米片材料拥有特殊的形貌和特别的物理化学性质,通过控制材料的组成及结构变化,能够实现氧化钛纳米片材料的多种功能化。指出氧化钛纳米片材料虽然有着优良的性能,但是在实际应用中远不能满足要求。因此,优化合成和探索新形式的二氧化钛纳米片材料,对其表面进行改性及开发具有特殊功能纳米复合材料是解决其瓶颈的有效途径。探索催化反应过程中的反应机理,开发氧化钛纳米片基工业应用催化剂将是今后重要的研究方向。     

石墨炔氧还原催化剂的合成及应用

碳基材料一直被认为是替代贵金属氧还原反应(ORR)催化剂的最有潜力的材料。其中，石墨炔作为一种新的碳同素异形体，由于同时具有sp和sp²杂化的碳原子以及单原子层厚度的二维平面结构，因此在具有碳基材料固有的导电性和稳定性的同时，石墨炔基材料表现出更高的本征电化学活性。本文综述了目前用于电化学氧还原催化的各种石墨炔基催化材料合成的最新进展和成果，并从其电子结构和催化活性等角度分析了石墨炔基碳材料在氧还原催化应用方面的优势。最后，对石墨炔基碳材料在电化学氧还原催化方面研究的前景和面临的挑战进行了概述，为实现高质量石墨炔基无机非金属氧还原催化剂的设计合成提供了新的思路。     

不同形貌SBA-15的控制合成及应用

介绍了近几年来不同形貌SBA-15材料的设计组装过程,叙述了在非离子嵌段共聚物模板剂下,陈化温度、搅拌速率、共表面活性剂和无机盐等因素对SBA-15介孔材料形貌的影响,及其合成机理。介绍了不同形貌SBA-15材料的应用现状。认为不同形貌的SBA-15介孔材料对催化、吸附分离等反应具有不同的影响,但是对于每一种反应,总有一种形貌的SBA-15的反应性能是最佳的;为使机械性能和水热稳定性能优良的具有二维六方介孔结构的SBA-15材料能更好地应用于各领域,继续研究不同形貌的SBA-15的设计组装过程对催化、吸附分离和燃料电池等领域具有深远的意义。     

负载型金属氧化物催化剂的分子设计

1 前言近期研究表明,当一种金属氧化物(如Re_2O_7CrO_3、MoO_3、WO_3、V_2O_5、Nb_2O_5等)沉积在一种金属氧化物(如Al_2O_3、TiO_2、SiO_2等)基质上时就形成二维过渡金属氧化物覆盖层。在过去的十年间,由于这些负载型金属氧化物材料在众多催化领域的重要应用,     

MXenes材料的制备、应用及其机理综述

MXenes是一种新型二维晶体材料,由过渡金属及碳/氮元素组成,具有与石墨烯类似的结构,在力学性能、抗氧化性、导电性和亲水性等方面表现优异,可广泛应用于多个领域.综述了MXenes的制备方法及形态结构形态,概述了其在电化学、催化、吸附、储氢等领域的应用性能及有关机理,并对MXenes材料的应用前景做出展望.     

二维氮化铝材料传热性能的模拟研究

二维氮化铝材料是一种新型Ⅲ-Ⅴ族二维材料,具有与石墨烯相似的分子结构和材料性能,受到了广泛的关注,然而其导热性能尚未被充分探讨。应用分子动力学模拟的方法研究了单层二维氮化铝在不同温度的热稳定性和导热性能,并分析了其声子频谱。结果表明,单层二维氮化铝材料可以在极高温度（3500 K）下保持结构稳定性,同时在常温情况热导率可达264.2 W·m^-1·K^-1;在500 K以上温度时,声子色散现象使得该材料热导率明显降低。为二维氮化铝材料导热过程的调控和高温导热材料的应用提供了理论指导。     

工业催化剂的研制与开发

根据上述选择新催化材料需要考虑的几个因素,结合炼油催化剂发展的需要和特点,我们于1980年对今后开展研究的新催化材料领域进行了一些调查分析,并开展了一些探索实验,决定选择层柱分子筛(或称交联蒙脱土)作为一类新催化材料来开展导向性基础研究,其理由是: ①它是一种固体酸。由于石油炼制催化剂多是酸性催化剂或采用酸性载体,因此,层柱分子筛可能在炼油催化剂中得到应用。 ②从结构图(图8-8)看,层柱分子筛是由一些“柱”支撑开的层状结构,具有二维通道,其层间距可