锌-碘可充电电池以其阴极丰度高、比容量大等独特的优点受到了广泛的关注。然而,由于锌阳极的不可逆枝晶生长和多碘化物在水溶液中的穿梭效应的挑战,锌-碘电池的实际应用还远远不能令人满意。固体聚合物电解质(SPE)不仅可以解决电池的安全性问题,抑制枝晶的生长,而且具有良好的柔韧性、粘弹性、易膨胀等优点。因此,固态锌-碘电池可能是解决上述挑战的一种有前途的策略。 鉴于此,东北师范大学化学学院的朱广山教授和刘东涛教授构建了一种具有共价键的新型多孔环糊精聚合物框架(CD-Si),并用于锌-碘电池的固态电解质 (PEO/PVDF/CD-Si)。 该成果以“Porous Cyclodextrin Polymer Enables Dendrite-Free and Ultra-Long Life Solid-State Zn-I2 Batteries”为题,在《Angewandte Chemie International Edition》上发表。东北师范大学化学学院博士研究生苏洋为该论文的第一作者,通讯作者是化学学院教师朱广山教授和刘东涛教授。 该工作得到了国家自然科学基金的支持(22071021, 22131004, U21A20330)。 原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202308182 |
近年来,随着电动汽车与电子产品行业的迅猛发展,储能材料锂的需求量与日俱增,行业机构预测2022年全球锂电铜箔需求量可达38.75万吨;2025年全球锂电铜箔需求量将达到76.82万吨。然而,64%以上的锂矿资源存在于卤水中(锂浓度:200~700 ppm),目前采用的卤水中富集锂方法为自然蒸发结合化学沉降,操作周期一般为1~2年且耗费大量的化学试剂。面对着需求暴增的下游市场,寻找新的提锂策略具有十分巨大的经济意义。 该研究工作由多酸科学教育部重点实验室朱广山教授和元野教授共同指导,博士研究生阮祥辉等同学共同完成,发表于国际著名化学类杂志《AngewandteChemie International Edition》上(Constructing Mechanical Shuttles in a Three-dimensional(3D) Porous Architecture for Selective Transport of Lithium Ions, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202216549)。 文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202216549 |
低分子量蛋白质 (MW < 30 kDa) 作为重要的信号分子和生物标识物,在生物医学和疾病诊断中备受关注,但是大分子蛋白质及其他底物的干扰使得低分子量蛋白质的纯化和分离变得十分困难。共价有机框架(covalent organic frameworks, COFs)是一类多孔晶体材料。得益于与合成方法及功能化的多样性,COFs成为可满足多种应用需求的优秀功能材料,而网格化学理论的引入使得功能导向COFs的定向合成成为了可能。 文章信息 Tienan Wang, Irfan Azhar, Yuting Yang, Yao Lu, Yuyang Tian, Nan Gao, Fengchao Cui*, Li Yang*, Xiaofei Jing* & Guangshan Zhu. Fine-tuned mesoporous covalent organic frameworks for highly efficient low molecular-weight proteins separation.Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-022-4078-z. |
化学学院朱广山教授和田宇阳副教授在美国化学会国际著名期刊《Chemical Reviews》(《化学综述》,IF=54.301)发表了题为“Porous Aromatic Frameworks (PAFs)”(“多孔芳香骨架材料”)的综述文章。 多孔芳香骨架材料(PAFs)是朱广山教授首先提出、定义并制备成功的一类新型多孔材料。这篇综述以该课题组近年来在多孔芳香骨架材料的原创性研究和国内外的相关研究为基础,回顾了多孔芳香骨架材料的发展历程,阐明了多孔芳香骨架材料相比于传统多孔材料的独有性质,以及由于这些特性形成的多孔芳香骨架材料的独特优势,并在综述中详细介绍了多孔芳香骨架材料的设计思想和合成方法,深入探讨了通过定向设计指导材料合成与应用的新材料合成思想,总结了多孔芳香骨架材料在吸附、分离、催化、传感、海水提取铀、医疗和新能源等功能材料领域的重要应用及主要优势,剖析了多孔芳香骨架材料研究中存在的挑战,并对未来多孔芳香骨架材料的发展进行了展望。该综述的第一作者是化学学院田宇阳副教授,朱广山教授为本文的通迅作者。 朱广山教授团队多年来一直从事多孔芳香骨架材料的设计合成和功能应用研究,团队近五年在Adv. Mater. (先进材料)、ACS Central Sci. (美国化学会核心科学)、JACS(美国化学会志)、Angew. Chem. Int. Ed.(德国应用化学)、Chem. Sci. (化学科学)、J. Mater. Chem. A(材料化学A)等高水平期刊发表SCI论文110余篇,研究工作受到同行权威专家的高度认可。该研究工作受到国家自然科学基金重点研究项目和国家创新引智基地等多项基金支持。 文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00687 |
在吉林省人民政府首届高端智库专家、第五届法律顾问和决策咨询委员聘任大会上,我校刘益春教授、郭建华教授、周义发教授、朱广山教授、邬志辉教授、邵志豪教授被聘为省政府决策咨询委员会第五届委员。尹奎杰教授、张晓阳副教授被聘为省政府第五届法律顾问团成员,尹奎杰教授被聘为法律顾问团副团长。范猛教授、周东岱教授、刘桂芝教授被聘为省政府决策咨询专家储备库人员。我校被聘为省政府智库联盟成员单位。同时,尹奎杰、张晓阳还被评为省政府优秀法律顾问和优秀决策咨询委员。 省政府高端智库、决策咨询委员会和法律顾问团是我省顶级专家智库,主要为我省经济社会发展全局性、战略性、关键性问题提供决策咨询。我校多名专家成功入选体现了学校服务国家和区域发展能力及社会影响力。 |
根据结构组成的不同,多孔材料可分为无机多孔材料(沸石,碳等),无机-有机混合多孔材料(MOF,CP等)和有机多孔材料。有机多孔材料作为一种新型材料,是物理,化学和材料科学领域的一个新的研究热点。由于多孔固体和聚合物的综合优势,有机多孔材料具有高表面积,可调节结构,明确孔隙率和易于加工的特性。此外,各种合成技术有助于设计和制备多种有机多孔材料,迄今为止,这些材料已经在气体储存和分离,催化,能量储存和其他方面取得了重大进展。其中,多孔芳香骨架(PAF)以其大的表面积,大的孔隙率,多样的结构和极好的稳定性而众所周知,最近引起了广泛的研究兴趣。 本文总结了通过后合成功能化技术构建PAF的重大进展。首先,偶联反应的高转化率和高纯度的原料,对于实现高聚合度和产率以及有机多孔材料的大表面积是必不可少的。具有高表面积的多孔框架是理想的支架,因为它具有大量的自由空间以容纳客体分子,以促进填充在孔内的活性物质的冷凝。其次,具有光学,热力学或动力学特性将提供具有固有高容量的多孔骨架。最后,在PAF中,开孔中易于修饰的成分与互补官能团结合获得良好的活性。通过此方面合成的PAF,具有杂原子,纳米颗粒,离子基团或手性片段的杂合骨架可以在催化,能量转换和污染物去除方面呈现多方面功能。 文献链接:“Porous Aromatic Frameworks as a Platform for Multifunctional Applications ”(ACS Cent. Sci. DOI:10.1021/acscentsci.9b00047 ) |
报告题目:多孔芳香骨架材料(PAFs) 报告人:朱广山教授 报告时间:2018年12月24日(周一)下午3:00-5:00 报告地点:国家纳米科学中心南楼四层会议室 多孔芳香骨架材料(PAFs) 朱广山* 东北师范大学,长春,130024 *E-mail: zhugs@nenu.edu.cn 目前,多孔芳香材料(PAFs)的研究已成为多孔材料家族的一个研究热点。多孔芳香骨架材料具有稳定性高、比表面积大、孔容大、可修饰性强等优势,在气体储存和分离、传感、催化、光电等展现了优良的性能。[1, 2]为了获得具有特定结构和可调控性质的多孔芳香骨架材料,选择合适的构筑基块和有效的偶联反应类型具有非常重要的意义。在计算机设计模拟的帮助下,我们设计、合成了一系列多孔芳香骨架材料。通过研究其拓扑学结构,目标性地筛选确定合适的基块和高效的聚合反应。充分利用构筑基块的可修饰性,引入活性官能团,进而得到包含金属裸露位点的骨架,有效提高其与气体分子作用。最近,我们通过构筑基块工程学设计获得的PAF-100和PAF-101材料具有超过5000 m2/g的BET比表面积,同时其298K,70bar条件下的甲烷吸附量达到742 cm3/g and 622 cm3/g。[3] 除了合成与结构设计,我们围绕多孔芳香骨架材料的结构可设计性这一特点,开发其多种先进功能的应用。具有阴离子中心、富电子炔键以及芳香性苯环等多种活性位点的PAF材料具有高达2700 mg/g 的碘蒸气吸附量。[4]通过合成后修饰方法,获得的硫脲功能化的介孔PAF展现出优异的催化性能和良好的回收率。[5]通过引入分子印迹概念获得的分子印迹PAF材料具有在海水中选择性提取铀的性能。[6]多孔芳香骨架材料将会在能源与环境相关的新型功能材料领域获得更多的突破性进展。 关键词:多孔芳香骨架;结构设计;定向合成;气体分离;先进功能应用 参考文献: [1] X. Q. Zou, H. Ren, G. S. Zhu, Chem. Commun., 2013, 49, 3925. [2] G. S. Zhu, H. Ren, Springer, 2015, ISBN, 978-3-662-45455-8. [3] 2. M. Li, H. Ren, F. Sun, Y. Tian, Y. Zhu, J. Li, X. Mu, J. Xu, F. Deng, G. S. Zhu, Adv. Mater. 2018, 30, 1804169. [4] Yan, Z.; Yuan, Y.; Tian, Y.; Zhang, D.; Zhu, G. Angewandte Chemie International Edition 2015, 54, 12733. [5] Sun, J.-S.; Jing, L.-P.; Tian, Y.; Sun, F.; Chen, P.; Zhu, G. Chemical Communications 2018, 54, 1603. [6] Ye, Y.; Yajie, Y.; Xujiao, M.; Qinghao, M.; Lili, W.; Shuai, Z.; Guangshan, Z. Advanced Materials 2018, 30, 1706507. |
根据中国化学会《关于分支机构换届的通知》(化会字【2018】5号),日前,中国化学会无机化学学科委员会经通讯投票进行了新一届委员会的选举,我院院长朱广山教授当选为中国化学会无机化学学科委员会委员。南京大学左景林教授当选为新一届学科委员会主任,中国科学院福建物质结构研究所曹荣教授、北京大学李彦教授、中山大学毛宗万教授、中国科学院长春应用化学研究所薛冬峰研究员和中国科技大学俞书宏教授分别当选为新一届学科委员会副主任,南京大学沈珍教授为秘书长。 新一届学科委员会聘任期将自2018年至2022年。 新一届委员信息如下: 主任:左景林(南京大学) 副主任:曹荣(中国科学院福建物质结构研究所)、李彦(北京大学)、毛宗万(中山大学)、薛冬峰(中国科学院长春应用化学研究所)、俞书宏(中国科技大学) 秘书长:沈珍(南京大学)
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东北师范大学的朱广山教授和南佛罗里达大学的马胜前教授等人,设计合成含有酸和碱双官能团的有机配体作为固体缓冲保护对,保证多孔MOF(JUC-1000)能够在水性溶液中保持稳定;同时在低PH值和高PH值下保持其结构完整性。由于高的CO2吸附量、高稳定性和多催化位点,JUC-1000展现了出色的CO2化学固定效果。相关成果以“A Stable Metal–Organic Framework Featuring a Local Buffer Environment for Carbon Dioxide Fixation”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上。
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东北师范大学的朱广山教授(通讯作者)在Adv. Mater.上发表了一篇题为“Molecularly Imprinted Porous Aromatic Frameworks and Their Composite Components for Selective Extraction of Uranium Ions”的文章。该研究通过分子印迹技术合成了UO22+印迹复合物,并构建了一系列分子印迹多孔芳香族骨架(MIPAF)。在内部空间中具有大量可接近活性部位的MIPAF,显示出比传统MIP更高的UO2 2+离子吸收性。 另外,它们对UO2 2+离子捕获对抗干扰金属离子的选择性最高。 而且MIPAF能够与其它聚合物有很好的相容,在实际应用中具有显著的操作简便性和灵活性,可以形成复合纤维、薄膜和涂层。 |
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