開(kāi)始日期: 2024-09-28

　　課時(shí)安排: 7周在線(xiàn)小組科研學(xué)習+5周不限時(shí)論文指導學(xué)習

　　適合人群

　　適合年級 (Grade): 高中生/大學(xué)生

　　適合專(zhuān)業(yè) (Major): 材料科學(xué)與工程、材料化學(xué)、納米化學(xué)、催化材料、儲氫材料、碳捕捉等專(zhuān)業(yè)或者相關(guān)專(zhuān)業(yè)或對相關(guān)領(lǐng)域感興趣的學(xué)生;

　　建議選修: 分子工程學(xué)：大學(xué)化學(xué)及其應用

　　導師介紹

　　David

　　劍橋大學(xué) University of Cambridge終身正教授

　　David導師現任英國皇家學(xué)會(huì )(The Royal Society)分子工程會(huì )員、劍橋大學(xué)化學(xué)工程與生物技術(shù)終身正教授、劍橋大學(xué)吸附與高級材料實(shí)驗室(AAML)負責人。他曾榮獲英國皇家化學(xué)學(xué)會(huì )(The Royal Society of Chemistry，RSC)Barrer Award、歐洲研究委員會(huì )(European Research Council, ERC)鞏固基金(Consolidator Grants)。

　　David導師的研究聚焦納米多孔材料的分子識別和吸附過(guò)程分子機制研究，以及在此基礎上的新型多孔材料可再生能源和納米級藥物輸送應用。特別關(guān)注于新型納米材料合成與工程(如金屬有機框架MOF)、分子建模、癌癥治療藥物輸送過(guò)程、可持續工業(yè)應用等綜合性研究。

　　任職學(xué)校

　　劍橋大學(xué)建校于1209年，是世界范圍內歷史最為悠久的大學(xué)之一，英國Top2名校，G5名校之一。劍橋大學(xué)享有世界聲譽(yù)，在英國社會(huì )和高等教育系統中具有極其重要的地位，同時(shí)具有廣泛的世界性影響。許多青年學(xué)子都以到劍橋大學(xué)深造為理想。劍橋大學(xué)在2020年QS世界大學(xué)綜合排名位列第7。

　　項目背景

　　MOFs是金屬有機骨架化合物的簡(jiǎn)稱(chēng)，由金屬中心與橋連的有機配體通過(guò)自組裝相互連接，形成的一類(lèi)具有周期性網(wǎng)絡(luò )結構的晶態(tài)多孔材料。兼具無(wú)機材料的剛性和有機材料的柔性特征，具有高的孔隙率和化學(xué)穩定性，在現代材料研究方面呈現出巨大的發(fā)展潛力和誘人的發(fā)展前景，如：氣體貯存、分子分離、催化、藥物緩釋、吸附分離、磁性材料等。項目結合MOFs材料的獨特結構，幫助學(xué)生了解MOFs在能源工業(yè)領(lǐng)域及生物醫藥領(lǐng)域的應用。

　　項目介紹

　　本項目將圍繞多孔納米材料的性質(zhì)、表征及應用展開(kāi)。首先我們將學(xué)習吸附的一般描述，介紹吸附等溫線(xiàn)的類(lèi)型，金屬有機骨架(MOFs)與多孔配位聚合物(PCP)等新型納米多孔材料描述以及合成。其次我們將詳細描述氣體吸附，重點(diǎn)討論BET方程如何用于多孔材料的表征，最后我們將介紹多孔材料的應用，學(xué)習關(guān)于納米材料在氣體儲存在工業(yè)中，以及在生物醫藥、藥物輸送方面的應用。

　　在項目結束時(shí)，學(xué)生將根據納米材料的特性探究其在不同領(lǐng)域中的應用，并提交項目報告，進(jìn)行成果展示。

　　個(gè)性化研究課題參考：

　　MOFs衍生碳基材料的可控制備及其催化性能

　　功能無(wú)機多孔分離材料的制備及其相關(guān)環(huán)保應用

　　MOFs基的納米藥物用于化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療

　　天然藥物和銀納米顆粒復合MOFs材料制備及生物應用

　　項目大綱

　　吸附原理與多孔材料概論、多孔材料發(fā)展前景，納米金屬有機材料示例、合成方法 Adsorption and porous Materials: Development of porous materials with a specific focus on metal-organic frameworks, synthesis of MOFs

　　納米多孔材料的表征 The characterization of advanced, nanoporous materials:

　　材料表征案例學(xué)習：表征納米多孔材料吸附平衡 Materials characterization case study from a range of nanoporous materials

　　多孔材料的工業(yè)應用(一) The industrial application of porous materials (I)

　　多孔材料的工業(yè)應用(二) The industrial application of porous materials (II)

　　項目回顧與成果展示 Program review and presentation

　　論文輔導 Project deliverable tutoring

　　項目收獲

　　7周在線(xiàn)小組科研學(xué)習+5周不限時(shí)論文指導學(xué)習 共125課時(shí)

　　項目報告

　　優(yōu)秀學(xué)員獲主導師Reference Letter

　　EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會(huì )議全文投遞與發(fā)表指導(可用于申請)

　　結業(yè)證書(shū)

　　成績(jì)單

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