功能纳米多孔材料
课程编码：1802120805J1P3006H
英文名称：Functional Nanoporous Materials
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：韩宝航
教学目的要求
本课程是纳米科学与技术学院纳米材料专业课，为纳米学院、材料科学与光电技术学院、化学化工学院各专业硕士生和博士生的专业课程。主要授课对象是纳米科学和材料科学相关专业的研究生。功能纳米多孔材料在气体或液体过滤与分离、能源储存与转化、环境治理与修复等过程中具有重要的应用价值，将为解决能源问题、环境问题等提供了新的技术手段和发展机遇。本课程涵盖多种新型的纳米多孔材料的制备、表征和应用，让学生熟悉纳米多孔材料并可在未来的研究工作中拓展纳米多孔材料的用途。该课程的目的是让学生了解各种新型纳米多孔材料的基本知识、存在的问题和前沿进展，为培养相关专业的创新型人才奠定基础。
预修课程
《物理化学》；《有机化学》；《高分子化学》；《材料化学》（课程涵盖复合专业背景知识，修过部分相关本科课程即可）
大纲内容
第一章 纳米多孔材料概述 6.0学时 韩宝航
第1节 多孔材料
第2节 纳米多孔材料概述
第3节 纳米多孔材料的分类
第4节 纳米多孔材料的应用
第5节 纳米多孔材料中的超分子化学基础
第二章 新型介孔材料 9.0学时 韩宝航
第1节 介孔材料概况
第2节 介孔二氧化硅材料的基本合成方法
第3节 介孔材料的拓展
第4节 介孔碳材料
第5节 介孔材料的应用
第三章 金属-有机框架材料 6.0学时 韩宝航
第1节 金属-有机框架材料的发现与合成
第2节 金属-有机框架材料的分类
第3节 金属-有机框架材料的应用
第4节 金属-有机框架材料衍生的碳材料
第四章 共价有机框架材料 6.0学时 韩宝航
第1节 共价有机框架材料的发现与合成
第2节 共价有机框架材料的分类与进化
第3节 共价有机框架材料的后修饰
第4节 共价有机框架材料的应用
第五章 有机多孔聚合物材料 9.0学时 韩宝航
第1节 有机多孔聚合物材料的概况
第2节 有机多孔聚合物材料的分类
第3节 有机多孔聚合物材料的应用
第4节 有机多孔聚合物材料衍生的碳材料
第六章 石墨烯多孔材料 4.0学时 韩宝航
第1节 石墨烯多孔材料的制备
第2节 石墨烯多孔材料的应用
第3节 考试
参考书
1、
Nanochemistry. A Chemical Approach to Nanomaterials. 2nd Edition@纳米化学：纳米材料的化学途径@Introduction to Reticular Chemistry: Metal‐Organic Frameworks and Covalent Organic Frameworks
Christian S. Diercks
2008年12月@2015年1月@2019年3月
RSC@科学出版社@Wiley-VCH
课程教师信息
韩宝航：国家纳米科学中心研究员，博士生导师。南开大学学士、硕士、博士学位(1999)。之后分别在德国马普胶体与界面研究所、加拿大渥太华大学和多伦多大学从事博士后研究。2005年加入国家纳米科学中心，从事纳米功能多孔材料方面的研究。具体研究方向包括：1) 有机多孔材料的设计制备及其在能源、环境、催化方面的应用；2) 石墨烯基多孔材料和基于生物质的纳米多孔(碳)材料的制备及其在电化学储能及催化方面的应用。目前已在Nature Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Catal., ACS Appl. Mater. Interfaces, ACS Nano, Environ. Sci. Technol., Macromolecules, Chem. Mater., J. Mater. Chem., Chem. Commun., Polym. Chem., Small, Adv. Funct. Mater., Chem.-Eur. J., J. Hazard. Mater., Carbon等学术刊物上发表SCI论文240余篇，论文引用13000余次。
在教学方面，数年来参与承担了中丹学院(28学时)、纳米学院(18学时)、材料学院(15学时)的三门课程。其中2018年和2019年中丹学院岗位教师考核为优秀。