大规模无溶剂方法合成介孔金属氧化物学术资讯

来源：X一MOL资讯

介孔金属氧化物凭借其超高的高的比表面积、非常大的孔容、均一可调的孔尺寸以及独特的孔道结构等本征属，在能源存储与转换、传感、催化等领域有着广泛的应用。目前合成介孔金属氧化物主要局限于溶剂诱导的无机-有机自组装过程，导致合成成本高昂并且产量较低，极大地限制了介孔金属氧化物的工业化应用。因此，开发一种大规模生产介孔金属氧化物的方法对相关的科学研究和工业应用有着至关重要的作用。

近日，吉林大学的乔振安团队在此领域取得了新的突破。该课题组使用阳离子聚合物聚乙烯亚胺作为造孔剂和稳定剂，醋酸作为络合剂，金属醇盐作为金属氧化物前驱体，开发了一种大规模的无溶剂自组装策略成功的制备了一系列高度结晶的介孔金属氧化物，包括单组份介孔金属氧化物（例如，TiO2、Nb2O5、Ta2O5、Al2O3、HfO2、ZrO2和SiO2）和多组分的介孔金属氧化物，例如掺杂的介孔金属氧化物（yNb掺杂的TiO2）、复合的介孔金属氧化物（Nb2O5-TiO2复合物）和多元金属氧化物（TiNb2O7）。

相比于传统的无机-有机自组装过程，该方法不需要任何溶剂，不仅极大地降低了环境污染而且节约了生产成本和能耗。凭借简单的合成过程和短的合成周期，该方法实现了规模化生产，为介孔金属氧化物的工业化应用奠定了基础。

图1. 无溶剂自组装法合成介孔金属氧化物的示意图。
这一成果近期发表在国际顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed. 上，文章的第一作者是吉林大学博士研究生熊海龙，通讯作者为吉林大学乔振安教授。

原文：Solvent-Free Self-Assembly for Scalable Preparation of Highly Crystalline Mesoporous Metal Oxides Hailong Xiong, Hongru Zhou, Ge Sun, Zhilin Liu, Liangliang Zhang, Ling Zhang, Fei Du, Zhen-An Qiao, Sheng Dai Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202002051

乔振安教授课题组简介

2015年秋季，乔振安博士以全职教授回到母校吉林大学化学学院，在无机合成与制备化学国家重点实验室建立并领导独立课题组。乔振安博士长期从事新型功能介孔材料的设计合成及其性能研究。以功能为导向，围绕多孔材料合成方法学的关键科学问题，设计并精准合成新型多功能多孔材料，开发该系列材料在催化、吸附、能源存储与转化等领域的应用，取得了一系列开创性的科研成果。典型例子包括新型多孔催化剂（Adv. Mater., 2019, 31, 1806254; J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 11260; Chem. Mater., 2017, 29, 4044; Chem. Mater., 2018, 30, 8579，），多孔材料用于能源转化与存储（Adv. Mater., 2019, 31, 1807876；Adv. Energy Mater., 2019, 9, 1901634; Adv. Sci., 2019, 6, 1801543; Nano-Micro Lett., 2020, 12, 14; ACS Appl. Nano Mater., 2019, 2, 6, 3889；NPG Asia Mater., 2018, 10, 800; Nano Lett. 2013, 13, 207），多孔材料用于吸附（Nat. Commun. 2014, 5, 3705；Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2888；Adv. Mater. 2012, 24, 6017）。

来源：X-molNews X一MOL资讯

原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwOTExNzg4Nw==&mid=2657634006&idx=3&sn=b6c37a0d0f4f68fdda678daa5969857e&chksm=80f86f06b78fe6109b733e4bca18c524ddee9cccf4baee047550db26cb7f820833ff43599247&scene=27#wechat_redirect

电话：（010）86409582

邮箱：kejie@scimall.org.cn