据了解,氢能的开发和利用意义重大,特别是氢能作为氢燃料电池在交通工具中大量应用时,必将解决目前人类所面临的全球能源短缺和环境污染问题。
金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks =MOFs)是近十年来发展迅猛的一种新型具有三维的孔结构高分子材料,系沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料,具有纯度高、结晶度高、成本低、能够大批量生产、结构可控等优点,在储氢和超高纯度分离开发中显示出诱人的应用前景,给多孔材料科学带来了新的曙光。
近日,广东医科大学药学院青年教师刘建强博士研究的金属有机骨架材料在储氢材料领域取得新突破,合成了新拓扑结构的储氢材料,氢气储存能力得到优化,大幅提升了材料储氢效率。相关成果近日发表在英国皇家化学学会著名期刊《材料化学杂志A》上。
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图:GDMU-2的骨架材料图 “MOFs材料就像房间一样,孔容积大小像房间面积大小,孔径大小就像我们进房间的门,门开得宽,气体进入越多,储氢量就越多,具有表面积和孔容积较大、孔径和拓扑结构可调、热稳定性良好等优点。”刘建强说。 此次研究利用最小的羧酸基元合成了世界上第一例具有(3,3,5)-c/gdm拓扑网结构的GDMU-2-MOF材料,揭示了构筑基元的功能化对材料微观结构和性能的调节作用,最终实现了对氢气储存能力的同步优化,从而大幅度提升了材料储氢效率。 该类材料的合成受到了国内外极大关注,国际材料领域著名学者美国加州大学M.O'Keeffe教授对其工作进行充分的肯定,为该研究点赞。 |
据悉,该系列研究从2013年至今,青年教师刘建强博士带领的研究生和本科生团队通过模板技术方法合成了一系列MOFs材料,以广东医科大学命名,取名为GDMU-系列的MOFs材料(GDMU=Guangdong Medical University),并将它们应用于药物载体、气体吸附和荧光探针等方面,取得了重要的研究成果。
文章链接:
jianqiang liu, Wenjing Wang, Guoliang Liu, Baohong Li, Chuying Gu, Weicong Liu and Jingwen Xu, "Rational synthesis of a novel 3,3,5-c polyhedral metal-organic frameworks with highly thermal stability and hydrogen storage capability," J. Mater. Chem. A, 2016, DOI: 10.1039/C6TA03675A
刘建强简介:
刘建强,男,1982年生,副教授,理学博士,主要从事抗肿瘤生物纳米载体制剂等方面的研究。主持国家科学基金项目、广东省首届高等学校优秀年青教师培训计划和省自然基金等科学项目。在国际顶级期刊等发表论文30多篇。近五年来,第一/通讯作者论文累计影响因子(IF)接近120。发表的论文被《Chemicalreviews》等引用。担任国际多家学术期刊的编委和特邀审稿人。曾获得陕西省科技进步一等奖(参与人)、省优秀博士毕业生和广东医科大学2014-2015年度“优秀青年教工”等30余项称号。
(本文信息来源:广东医科大学;由e科网整理编辑)
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