生物质无机功能材料
以作物秸秆、谷物外壳、废弃木材等作为主要原料,利用无机合成方法进行加工处理,制备出具有优异电化学、光化学、热力学性能的新型生物质功能材料,实现生物质基无机材料的高性能化、多功能化和环境友好化,获得高附加值产品。主要开展以下工作:
1. 生物质基多孔储能材料制备及其应用。通过对生物质原料的高温石墨化处理,以及金属或非金属元素掺杂改性,制备高比容量、良好循环稳定性及高倍率性能的电极材料。
2. 生物质基催化剂制备及其应用。将生物质原料矿化处理并进行微观结构修饰,制备高效性、高选择性的生物质基负载型催化剂,并应用于绿色合成、光催化降解等化学反应。
3. 生物质基吸附材料制备及其应用。将生物质原料通过酸、碱、盐及有机试剂处理的方法进行化学修饰改性,制备吸附容量大、吸附速率高、选择性强、再生性好的新型吸附材料。
4. 生物质基金属氧化物材料的制备及其应用。将生物质材料碳化处理后作为硬模板,通过浸渍或水热等方法制备出高比表面积、高孔隙率的金属氧化物,并将其应用于气体传感器领域。
5. 生物质基疏水涂层材料的制备及其应用。将生物质材料通过掺杂高温裂解的方法制备化学修饰改性的碳材料,利用碳材料表现的微观结构和化学性质,在金属表面制备疏水材料,并将其应用于金属防腐、自清洁等领域。
研究成果将为生物质无机功能材料的制备技术和理论发展提供科学依据和方法指导,加快推进生物质资源在能源开发、工业生产、环境保护等领域的综合利用。