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国基面上项目:六元氮杂环类MOF碳化制备氮掺杂有序微孔活性碳的规律及其性能研究(2015-2018)
项目类别:国家自然科学基金
项目编号:21473254
项目规模:95万元
参与人员:赵学波,李良军等
起止日期:2015.1-2018.12

MOF因其高度有序性和晶态多孔性而成为近年来的研究热点,在气体存储、分离及催化等

方面具有很好的应用前景。但MOF是靠金属中心和配体以配位键的方式自组装而成,稳定

性不如碳材料,所以用MOF或ZIF做前躯体进行碳化的研究引起了广泛关注。因为咪唑类五

元氮杂环的芳香性π体系和氮原子孤对电子的协同效应,ZIF型碳显示出优良的电催化性

能。从理论上讲,六元氮杂环的芳香性更强,与氮原子协同作用产生的催化效果应该更好

。然而,由含六元氮杂环MOF碳化制备氮掺杂碳材料还未见公开报道。本研究拟用各种含

六元氮杂环配体合成一系列MOF并进行碳化,制备出一系列新的具有六元N-C结构的有序微

孔氮掺杂碳材料,研究MOF的有序性和N-C结构在碳化过程中的传导和移植规律,考察这些

新型碳材料的电催化性能和气体吸附特性。该研究不仅能够构建新型MOF结构和新型氮掺

杂碳材料,实现材料创新,而且在MOF碳化规律方面具有很强理论意义。