研究方向

新型多孔骨架材料在电化学能量转化与存储中的应用

新型多孔骨架材料具有高的比表面积和可调控的孔道特性(尺寸、形状及表面化学环境等),在原子、分子或微粒子的专递与输运方面具有不可替代的优势,因此在电化学储能领域具有广泛的应用前景。我们课题组致力于发展新颖的方法设计和制备具有分级孔道结构的多孔骨架材料,如多孔碳,碳包覆的金属、氧化物或硫化物等,这些材料表现出了重要的电化学特性。

新型多孔相变储能复合储能材料

应用于潜热存储系统的相变材料可以在恒定温度下存储或释放大量的热能,从而提高能源使用效率。除了在工业生产中的广泛应用,相变材料的热物理性质和相变带来的物性变化也得到了深入的开发研究。我们课题组利用功能多孔材料吸附封装相变材料,不仅可以阻碍相变材料的泄漏,还赋予相变复合物新颖的功能,如光热转换利用、电热转换利用等。

基于分子吸附与分离的新型多孔骨架材料

金属有机骨架和共价有机骨架由于具有高的孔隙率,可调控的孔道结构和多功能型的官能团,在气体/有机物的吸附、分离和存储方面展示潜在应用前景。我们课题组致力于研究能简单快速制备高稳定性的金属有机骨架和共价有机骨架材料,以期达到高的吸附容量和分离效率。

二氧化碳捕获分离

为了应对全球温室效应,我们课题组与新加坡-北京大学可持续低碳研究中心(SPURc) 合作,研究用于二氧化碳捕获和存储的新型多孔材料。通过原位光谱分析和分子动力学模拟,深入研究二氧化碳分离存储的动态过程。