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研究方向

(一)先进碳材料的制备及其功能化应用

研究内容:(1)将回收高分子材料大批量转化成高附加值的碳材料,减少白色污染,包括废旧塑料、废旧橡胶和天然废弃物等。(2)利用含有杂原子的聚合物制备含有杂原子的多孔碳材料,包括聚离子液体、COF、本征微孔聚合物(PIM)等。(3)将天然高分子转化成高附加值材料,比如细菌纤维素。(4)纳米MOF和HOF的碳化。

材料应用:(1)光催化芬顿和AOP降解有毒物/农药/抗生素。(2)催化有机反应(比如好氧反应、偶联反应、硝基苯还原、产氢、CO2环加成)。(3)传感器和驱动器。(4)水流发电和水蒸气发电。(5)能源领域(电容器、锂电池、ORR和OER)。(6)光热(海水淡化)。(7)手性分离。

(二)新型聚合物膜分离材料

材料类型:MOF/聚合物复合膜、聚离子液体/聚电解质多孔膜等

材料应用:气体分离,比如CO2/N2,CO2/CH4

(三)新型仿生聚合物膜检测与驱动材料

材料类型:MOF/聚合物复合膜、氧化石墨烯等无机膜、聚合物复合膜、纤维素等复合膜、聚离子液体/聚电解质多孔膜以及铅笔作画/喷雾法/呼吸图制备的多孔膜,等。

材料应用:检测与响应,检测H2S,CO2,HCl,NH3,H2O,O2等,电阻、电压电流、颜色、荧光和状态等变化;驱动和形变,溶剂、气体、光、电、水、热等响应,用于湿度发电、水流发电与压力发电,等。