負(fù) 責(zé) 人：肖 圍 副教授/博士

團(tuán)隊(duì)主要骨干：顏學(xué)敏 教 授/博士

田明磊 副教授/博士

王艷群 講 師/博士

繆 暢 實(shí)驗(yàn)師/碩士

近三年來(lái)，團(tuán)隊(duì)成員共主持國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)、湖北省自然科學(xué)基金1項(xiàng)、中石油創(chuàng)新科技基金2項(xiàng)、湖北省教育廳人才基金2項(xiàng)、其他橫向課題3項(xiàng)、校級(jí)基金4項(xiàng)，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文40余篇，其中SCI、EI收錄40余篇、獲批授權(quán)專利5項(xiàng)。

本研究團(tuán)隊(duì)以制備性能、結(jié)構(gòu)獨(dú)特的多孔材料為研究主線，開展多孔材料在能源清潔高效利用、環(huán)境污染治理和新能源材料等領(lǐng)域的應(yīng)用性研究，為實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)、材料和能源的有機(jī)結(jié)合提供新的思路和科學(xué)依據(jù)。具體包括以下三個(gè)研究方向：

（1）多孔材料在能源清潔利用領(lǐng)域中的應(yīng)用

燃料油中含硫量約為0.5-5%（重量），燃燒時(shí)因大部分轉(zhuǎn)化為SO2和SO3而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。本團(tuán)隊(duì)在燃料油深度脫硫方面，擬將多孔材料應(yīng)用到氧化脫硫領(lǐng)域以解決以下問(wèn)題：

a.采用分子自組裝方法制備系列雜多酸基復(fù)合介孔材料催化劑，以期解決負(fù)載型雜多酸催化劑高活性和穩(wěn)定性難以兼顧的缺點(diǎn)；

b.在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)催化劑表面性質(zhì)與孔道結(jié)構(gòu)的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)燃料油中硫化物在催化劑孔道中的選擇吸附和擴(kuò)散優(yōu)勢(shì)，使得硫化物能優(yōu)先接近催化活性中心，從而達(dá)到對(duì)燃料油中硫化物選擇氧化脫除的目的，并提出相應(yīng)的選擇吸附氧化過(guò)程機(jī)制；

c.根據(jù)燃料油中硫化物與烴類化合物性質(zhì)的差異，采用納米金屬氧化物對(duì)多孔材料進(jìn)行表面改性，利用納米增強(qiáng)體的體積位阻效應(yīng)及表面化學(xué)效應(yīng)，調(diào)控炭基復(fù)合材料孔結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)，以提高吸附劑對(duì)有機(jī)硫化物的吸附選擇性和吸附容量，進(jìn)而達(dá)到深度脫硫的目的。

（2）多孔材料在環(huán)境污染治理領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染越來(lái)越被人們關(guān)注，環(huán)境污染治理已迫在眉睫。當(dāng)前的污染主要集中在如下三個(gè)方面：水體污染，空氣污染，以及土地污染，而且大多數(shù)污染物為重金屬、有毒有害的有機(jī)物質(zhì)等。目前新型的分離材料被廣泛用于環(huán)境污染治理中。本團(tuán)隊(duì)擬從以下幾個(gè)方面著手重展開離子液體材料的合成及其在環(huán)境污染治理領(lǐng)域的研究：

a.離子液體官能團(tuán)修飾分離材料的制備，分析離子液體官能團(tuán)修飾過(guò)程中各種反應(yīng)條件與結(jié)合率的關(guān)系，兼顧離子液體官能團(tuán)數(shù)量及空間結(jié)構(gòu)的體積，從不同材料的粒徑及孔徑入手，探索合成溫度、反應(yīng)速率、反應(yīng)物濃度及離子液體官能團(tuán)類型對(duì)材料多孔微球結(jié)構(gòu)的影響；

b.大孔樹脂處理固體污染物，利用大孔樹脂官能團(tuán)及離子液體官能團(tuán)改變泥漿中污染物聚結(jié)趨勢(shì)來(lái)吸附固體污染物；

c.多孔微球硅膠/高分子復(fù)合材料處理污水中的污染物，利用多孔微球材料大表面積、硅膠/高分子復(fù)合材料結(jié)構(gòu)特性及離子液體官能團(tuán)化學(xué)鍵性能吸附分離液體污染物；

d.多孔高分子膜用于處理氣體污染物。

（3）多孔材料在新能源材料領(lǐng)域中的應(yīng)用

電池通過(guò)電極材料在隔離膜間的相互轉(zhuǎn)化完成充/放電過(guò)程，其中涉及電極材料的相變和一定程度的不可逆過(guò)程，影響其使用壽命。多孔材料由于其獨(dú)特的表面結(jié)構(gòu)使其在改善儲(chǔ)能裝置的穩(wěn)定和循環(huán)性能發(fā)揮著重要作用。本團(tuán)隊(duì)通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研和自身知識(shí)積累，擬將多孔材料應(yīng)用到鋰離子二次電池、燃料電池和太陽(yáng)能電池中以解決以下問(wèn)題：

a.設(shè)計(jì)并制備合適孔徑的正極材料，以降低鋰離子在正極材料中的脫嵌阻力，提高鋰離子電池深度充放電能力，以此研發(fā)高能量密度的新型正極材料來(lái)滿足動(dòng)力鋰離子電池大功率工作的需求；

b.設(shè)計(jì)并定制新型的MOFs和COFs負(fù)極材料，開辟新的合金化合物負(fù)極材料，改善負(fù)極材料粉化、易與集流體剝離和首次效率低等缺陷，大力提升負(fù)極材料的放電能力；

c.設(shè)計(jì)并制備新型聚合物電解質(zhì)，切實(shí)避免因液態(tài)電解液泄露而產(chǎn)生的燃燒爆炸等危險(xiǎn)，且使得金屬鋰作為負(fù)極成為可能；