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内蒙古大学,首篇Nature Reviews Chemistry,封面文章!

纳米人  · 公众号  · 设计 科技媒体  · 2024-10-26 09:13

主要观点总结

本文介绍了赵东元院士/马玉柱团队和刘健教授关于介观结构的多孔纳米反应器的研究。文章涵盖了多孔纳米反应器的可控合成、微观效应以及新兴应用。多孔纳米反应器具有特定的中空结构和可调节分层空间,能够调控化学反应,在催化、储能和生物医学等领域有重要意义。

关键观点总结

关键观点1: 多孔纳米反应器的可控合成

基于自组装和界面化学的模板策略,多孔纳米反应器的合成分为液-固硬模板、液-液软模板和界面化学裁剪三种方法。这些策略具有通用性,已用于合成一系列独特结构和不同组分,包括聚多巴胺、SiO2、MOFs和其他金属化合物。

关键观点2: 多孔纳米反应器的微观效应

多孔纳米反应器型材料引发结构-活性相互作用,包括空腔限域效应、传质扩散和活性位点协同效应。明确的空腔结构可以形成局部高度富集的反应物微环境,提高化学反应速率。

关键观点3: 多孔纳米反应器的应用

多孔纳米反应器在催化、储能和生物医学等领域具有重要意义。在催化过程中,它提供了高效的传质通道和多功能组分。在储能领域,具有中空多壳结构的中空碳材料有望减缓离子穿梭效应并缓解体积膨胀问题。在生物医学应用中,可调节的孔隙大小为蛋白质、酶或药物的装载提供了灵活的空腔结构。


文章预览

赵东元院士/马玉柱团队联合刘健教授:介观结构的多孔纳米反应器             第一作者:马玉柱,李海涛 通讯作者:刘健、赵东元院士 第一通讯单位:内蒙古大学           介观结构的多孔纳米反应器 背景介绍 在自然界中,化学反应往往发生在细胞、细胞器、病毒等密闭空间内。得益于细胞多层次的中空结构和特定的生化功能,化学转化可以在纳米级甚至分子和原子水平上进行调控。受大自然的启发,目前已经采用多种合成策略设计了多种具有明确中空结构和可调节分层空间的纳米结构材料:多孔纳米反应器。纳米反应器通常被认为是一个纳米范围内的小隔间(具有亚微米尺寸),分子可以通过隔室的膜或壳进行交换,如纳米孔、中孔通道和纳米空腔,具有择形催化效应(如分子筛材料)、约束效应和偶联效应。在其应用方面,密闭的空腔 ………………………………

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