分级多孔材料中孔隙、骨架与物质传输调控机制研究及功能应用

由宁夏大学等单位完成

　　项目针对材料活性表面积增加、物质传输改善、表面活性调控、界面电荷转移、结构—性能之间的构效关系等关键核心问题，开展了分级多孔材料的多尺度设计与可控合成及相关功能应用基础研究。

　　项目形成了一种多尺度有序介孔金属氧化物的普适合成方法，有效改善了扩散传输、提高了材料表面利用效率，显著增强了材料的气敏性能；建立了分级多孔功能材料骨架尺寸与组分的系统调控策略，实现了材料电荷载流子性质与表面反应活性的改善，进而增强了材料的气敏性能；揭示了分级多孔—石墨烯复合材料在气敏、光催化与能源转换等应用中的性能增强机理；建立了生物质分级多孔碳基材料中由表面含氧官能团、活性芳香环结构和金属氧化物形成的酸/碱中心的多活性位表征方式，揭示了热解/气化氛围中多孔结构碳基材料结构及金属氧化物的耦合机制对碳基材料催化性能的影响规律。

　　项目取得发明专利授权3项，相关研究成果发表在《ACS Nano》《Chemistry of Materials》等国际权威杂志上，发表的10篇代表性论文（影响因子总和72.623），获宁夏自然科学优秀学术论文一等奖3项，相关理论和技术研究成果在气体检测、光催化、光电转换能等方面应用前景广阔。