近日,校区材料科学与工程学院周薇薇副教授团队在材料类国际顶级期刊《ACS 纳米》(ACS Nano,影响因子15.8)发表题为“发泡策略制备无机泡沫材料研究进展:一篇全面总结性综述”(Advances in Inorganic Foam Materials Fabricated Via Blowing Strategy: A Comprehensive Review)的综述性论文。
二维(2D)材料由于其优异的物理化学性质和量子尺寸效应,因此被广泛应用于各个领域。然而,常规的用于合成2D材料的溶剂热、化学刻蚀法、模板法等面临着无法解决2D材料堆叠、纯化过程复杂、难以实现规模化生产等问题。
因此,该综述系统总结了一种制备2D基无机泡沫材料的发泡策略,该方法具备实现大规模生产2D基泡沫材料的能力,以气体为模板无需复杂昂贵的纯化工艺。作为一种新兴的合成二维基泡沫材料的方法,发泡策略在近十年取得迅速发展,但很少有全面的综述进行系统性总结。本综述从三个方面系统介绍了发泡策略:(1)介绍了发泡策略的发展历史,了解发泡过程的静态和动态性,总结其关键设计因素。(2)对从不同发泡体系获得的各种泡沫产品(如BCN轻质元素泡沫、碳泡沫和石墨烯泡沫、金属氧化物泡沫、金属磷化物泡沫、金属硫族化合物泡沫、单原子泡沫等)进行了总结,突出了发泡策略具有普适性合成的能力。(3)总结了这些泡沫在储能、电催化和吸附等领域的应用。最后,强调了进一步研究发泡策略的必要性,包括利用先进的原位表征技术进一步探索吹塑机理,开发更多基于小分子或大分子的发泡体系,以实现对泡沫产品成分和结构的高度控制,并延伸更多的应用领域以挖掘无机泡沫的潜力。
本文通讯作者为周薇薇副教授,19级本科生庞子墨、陈志超,18级本科生李健宇为该论文的共同第一作者,哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院为唯一通讯单位。该研究工作获得国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目资助。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.4c05321
版权所有 Copyright © 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院