Over the last few decades, mesoporous materials have received rapid development. Currently, the application of mesoporous materials is greatly hindered by the bulk structure and single function. Therefore, the development of nano-sized, multi-functional, liquid-like mesoporous materials is the focus of scientific research. Based on the experience in the field of mesoporous materials in our laboratory, this project aims to develop single-micelle assembled new mesoporous materials. We will synthesize a variety of single-micelled mesoporous nanoparticles to maximize the surface/interface to volume ratio. We will develop mesoporous superlattice-structures, multi-functional core-shell mesoporous materials, especially mesoporous liquid via the super-assembly of single-micelled mesoporous nanoparticles. We will study the surface/interface interactions, assembly thermodynamics and kinetics, to explore the single-micelle assembly mechanisms. We will precisely control the compositions, surface/interfacial structures, morphologies, phase structures, functionalities and so on. We will explore the relationship between the single-micelled mesoporous nanoparticles structures and applications. Oriented on practical application requirements in biomedicine, energy conversion and storage, catalysis, we will develop the materials, devices and integrated system for mesoporous materials from micro to macro. It is anticipated that the investigation of this project will be to capture the core technology of new-generation mesoporous materials, and to promote the practical applications of mesoporous materials.
过去几十年中,介孔材料领域已经得到了飞跃的发展。然而,当前介孔材料的应用在很大程度上受制于其块体结构和单一功能性,因此,发展纳米尺寸、多功能化、液体化新型介孔材料,是科学前沿研究的焦点。本项目拟发展以单胶束为组装基元创制新型介孔材料的方法和原理,构建单胶束介孔纳米粒子结构单元库,并以其为构筑单元,开发新型超晶格结构介孔材料、多功能核壳结构介孔材料,尤其是构筑全新的液体介孔材料。研究单胶束基元的表界相互作用力、组装反应过程的热力学和动力学,揭示界面组装机理;研究单胶束介孔纳米粒子的组成、表界面结构、形态、功能等的剪裁和化学调控;研究单胶束介孔纳米粒子体系与应用的构效关系。面向生物、能源转化和存储、催化等应用需求,构建材料-器件-系统集成化体系,从微观到宏观,将单胶束介孔纳米粒子的功能传递和放大,增强应用性能。本项目的研究将有助于攻克新一代介孔材料发展的核心技术,并推动介孔材料的产业化应用。
本项目发展了单胶束为组装基元创制新型介孔材料的方法和原理,构建了单胶束介孔纳米粒子结构单元库,并以其为构筑单元,开发了新型“超晶格”结构介孔材料、多功能核壳结构介孔材料,实现了介孔材料的液体化。研究了单胶束基元的表界相互作用力、组装反应过程的热力学和动力学,揭示可控界面组装机理;研究了单胶束介孔纳米粒子的组成、表界面结构、形态、功能等的剪裁和化学调控,实现了单胶束介孔氧化硅、碳的“非紧密”组装;研究了单胶束组装介孔材料的不同组分间的协同效应、以及孔道结构对于活性基元的性质影响。面向生物、能源转化和存储、催化等应用需求,构建了材料-器件-系统集成化体系,从微观到宏观,将单胶束介孔纳米粒子的功能传递和放大,增强应用性能。目前,已发表署有本项目课题号(21733003)的SCI论文136篇(其中影响因子大于10的有94篇),申请发明专利35项,研究成果获得省部级或以上科学技术奖19项。
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数据更新时间:2023-05-31
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