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科学研究

省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室在超薄骨架有序大介孔气敏材料研究领域取得重要进展

发布人:胡玥  发布时间:2017年05月12日    浏览次数:[]次

【宁夏大学新闻中心讯 省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室】近日,由我校省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室教师赖小勇博士、杨庆凤博士和薛屏教授合作开展的具有超薄骨架与有序大介孔结构的氧化铬甲醛气敏材料的设计与合成研究工作取得最新重要突破。研究成果“Ordered Large-Pore Mesoporous Cr2O3with Ultrathin Frameworks for Formaldehyde Sensing”发表于国际重要学术期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》(中科院SCI期刊分区1区,影响因子7.145)。化学工程专业研究生丁昌、马玉磊为本文共同第一作者。

甲醛是一种典型的空气污染物,开发高性能的甲醛气敏材料对监控空气质量、维护人们的生活环境安全至关重要。介孔氧化铬在甲醛气体检测方面有重要的应用潜力。超薄骨架允许暴露更多的活性反应中心,增强气体与材料表面相互作用;而大介孔有利于提高材料的物质传输能力,缩短响应恢复时间。但是通常情况下,介孔氧化铬的骨架较厚、孔径较小,气敏性能有待进一步改善。本研究利用小孔径介孔氧化硅为模板有效限制了氧化铬骨架的长大,厚度可降低至5纳米;同时控制氧化铬在介孔氧化硅两套孔道中的选择性生长,得到间隙孔径可达12纳米的大介孔结构,提高了对甲醛分子的传输与反应能力,获得了显著改善的甲醛气敏响应性能。该成果对于环境污染物检测中气敏元件核心技术开发具有重要理论价值和应用前景。

该研究成果得到国家自然科学基金(No.51362024, 21006116 and 51672138)以及省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室和“化学工程与技术”国内一流学科的资助和支持。

附论文信息:

Title: Ordered Large-Pore Mesoporous Cr2O3with Ultrathin Frameworks for Formaldehyde Sensing

Authors: Chang Ding, Yulei Ma, Xiaoyong Lai, Qingfeng Yang, Ping Xue, Fang Hu, and Wangchang Geng

DOI: 10.1021/acsami.7b02000

全文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b02000

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