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共价有机框架在能源存储及转化中的研究进展

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



共价有机框架(Covalent Organic Frameworks,COFs)是一类由有机结构单元通过共价键连接形成的多孔框架晶体材料,具有密度低、比表面积大和热稳定性高等特点,在分子吸附与分离、传感、催化、光电器件等领域存在着广阔的应用前景.近年来,基于其固有结构特点,二维COFs在能源领域中的应用潜力也逐渐引起了科学界的关注.本文主要综述了二维COFs材料在能源存储(锂离子电池、锂硫电池、超级电容器、燃料电池)和能源转化(水分解反应以及CO2还原反应)等方面的研究进展,并对其研究前景进行了展望.
关键词: 共价有机框架, 二次电池, 超级电容器, 燃料电池, 水分解, CO2还原
Covalent organic frameworks (COFs) are a class of porous crystalline materials consisting of organic units connected through covalent bonds. Due to their low density, high surface area and high thermal stability, COFs have found interesting applications in many fields, including molecular adsorption and separation, sensing, catalysis and optoelectronics devices. In particular, two-dimensional (2D) COFs have attracted increasing attention in energy fields. In this perspective, the applications of 2D COFs in energy storage (lithium ion batteries, lithium-sulfur batteries, supercapacitor and fuel cells) and energy conversion (water splitting and reduction of carbon dioxide) are reviewed. In addition, we will also discuss the remaining challenging issues.
Key words: covalent organic frameworks, rechargeable batteries, supercapacitor, fuel cells, water splitting, CO2 reduction


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    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • D-π-A-π-D型非掺杂小分子空穴传输材料的合成及其在反向钙钛矿太阳能电池中的应用
    摘要/Abstract设计合成了三种以(甲氧基)三苯胺为给体(Donor,D),苯环为共轭桥,羰基(或双氰基乙烯基)为受体(Acceptor,A)的D--A--D型有机小分子空穴传输材料1-T、1-OT和1-OTCN.对三个化合物的热稳定性、光物理以及电化学性质进行表征,并将 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 硬碳材料电极首周嵌钠过程的电化学阻抗谱研究
    摘要/Abstract运用电化学阻抗谱(EIS)研究了硬碳材料电极嵌钠的过程,发现EIS谱由两个半圆和一条斜线组成,两个半圆可归因于接触阻抗和钠离子通过固体电解质界面膜(SEI膜)扩散的过程和电荷传递的过程,斜线域则反映了钠离子在硬碳材料颗粒内部的固态扩散相关的斜线.通过选取适当的等效电路,对实验结 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 具有分级纳米结构的In2S3/CdIn2S4在可见光下催化苯甲胺的氧化偶联反应
    摘要/Abstract采用以太阳光为能源、半导体材料为催化剂的催化体系将胺类化合物转化为相应的亚胺类化合物的方法是一种理想的有机合成手段.为了探索这类反应更温和的反应条件及更清晰的反应机理,本工作以NH2-MIL-68(In)和硫脲为前驱体制备了In2S3分级纳米管,并进一步采用热离子交换的方法制备 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • TiO2/石墨烯复合材料的光生电荷分离调控与光催化产氢性能研究
    摘要/Abstract半导体光生电荷分离是光催化过程中的关键步骤之一,其效率极大地影响了最终光催化性能.将TiO2纳米片与石墨烯复合,能够促进TiO2中光生电子和空穴的分离,从而提高其光催化活性.为了研究光生电荷的分离对TiO2/石墨烯复合材料光催化性能的影响,通过调控TiO2纳米片的尺寸来调节Ti ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 软光刻法制备具有表面微结构的角蛋白膜
    摘要/Abstract近年来,使用微纳米制造工艺将蛋白质或多肽进行高精度空间图案化,推动了细胞生物学、组织工程学、药物科学等领域的发展.同时,羊毛角蛋白作为一种储量大的天然生物蛋白质,具有优异的水溶性、良好的生物相容性和可控的降解性,但羊毛角蛋白通常不能自组装形成凝胶网络或其他不溶形式,因此,使用羊 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 可控释放一氧化碳的纳米材料及其生物医学应用
    摘要/Abstract一氧化碳(CO)是一种内源性气体信使分子,具有广泛而复杂的生理学功能.CO分子的生理学效应与其浓度、位置和作用时间密切相关.而现有的一氧化碳供体普遍存在着稳定性较差,剂量难以把控,缺乏靶向性以及对正常细胞和组织器官具有潜在的毒副作用等问题,限制了其进一步的应用.随着纳米科学技术 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • UiO-66/CoSO4复合材料对环境中盐酸左氧氟沙星的高效去除
    摘要/Abstract以UiO-66为前驱体制得UiO-66/CoSO4复合材料,借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、元素分析和比表面积分析等手段对复合材料的微观形貌和结构进行表征,采用吸附平衡实验,系统考察该复合材料的吸附性能.结果表明,在相同条件下UiO-66/CoSO4复合材料比UiO-66对 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 压电增强的等离激元光催化材料Ag/BaTiO3的制备及性能研究
    摘要/Abstract针对光催化过程中的低光利用率和低催化效率,采用光化学还原法将Ag纳米颗粒均匀修饰在BaTiO3纳米压电材料表面,制备了xmol/L-Ag/BaTiO3(x=0.01、0.02、0.04,x为Ag的浓度)等离激元压电光催化剂.研究了压电光催化过程中的反应机理及等离激元颗粒负载的浓 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • Pc-carbon:一种可能的超硬碳材料
    摘要/Abstract基于密度泛函理论计算预测了一种新型碳同素异形体(Pc-carbon).声子色散谱和弹性常数计算证实了Pc-carbon的动力学和力学稳定性.计算结果显示,Pc-carbon是弹性各向异性的,其维氏硬度达到87.6GPa.应力应变计算结果表明,Pc-carbon的理想拉伸强度和剪 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 磷酸基多孔芳香骨架材料用于提取铀离子
    摘要/Abstract采用联苯为建筑基元,合成了价格低廉、操作简便、易于工业化的多孔芳香骨架材料PAF-45.通过后修饰方法,制备了带有磷酸基团的多孔芳香材料(PAF-45-PG).通过FTIR(傅里叶变换红外光谱),TGA(热重分析),PXRD(多晶粉末X射线衍射),SEM(扫描电子显微镜),TE ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14