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易絲幫小編從中國科學技術大學俞書宏教授的研究論文中，匯總了該團隊在納米纖維方面的部分代表性科研成果，以饋讀者。
1. 電紡金屬有機骨架納米粒子纖維及其衍生的電催化劑
中國科學技術大學俞書宏教授（通訊作者）在國際著名期刊Nano Energy上發表題目為“Electrospun metal-organic framework nanoparticle fibers and their derived electrocatalysts for oxygen reduction reaction”的論文。在該論文中，作者介紹了一種利用電紡絲法制備BMZIFs電紡絲多孔碳材料的簡便方法。通過碳化MOFs納米纖維，制備出具有高電催化性能的MOFs衍生Co/N摻雜的多孔碳纖維，由基于ZIF-8和ZIF-67的雙金屬沸石咪唑啉骨架納米粒子(BMZIFs)的電紡輔助組裝而成的。此外，該研究還系統地研究了組裝和鋅/鈷比對電紡纖維衍生物氧還原反應性能的影響。與非電紡樣品相比，這種摻雜的多孔碳納米纖維在沒有任何蝕刻或其他活化過程的情況下表現出優異的電催化性能，在相同條件下，Zn:Co=5:1摩爾比的樣品甚至表現出與商業Pt/C催化劑相當的ORR性能。高催化性能歸因于電紡纖維內的MOFs的密集組裝有利于使衍生物形成較高的表面積以及均勻的N和Co摻雜。此外，一維多孔結構顯著增強活性位點。
文獻信息：Electrospun metal-organic framework nanoparticle fibers and their derived electrocatalysts for oxygen reduction reaction (Nano Energy, 2018. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.10.029)
2. 新興碳納米纖維氣凝膠
俞書宏教授（通訊作者）在Angew. Chem. Int. Ed. 上發表了題為“Emerging Carbon Nanofiber Aerogels: Chemosynthesis versus Biosynthesis”的綜述文章，集中闡述了新興碳納米纖維氣凝膠的化學合成與生物合成方法。首先展示了如何通過化學合成和生物合成的方法來制備碳納米纖維（CNF）氣凝膠，然后討論了兩種制備CNF氣凝膠方法的合成特點，集中在結構和功能的多樣性以及CNF氣凝膠的物理化學性質和潛在應用。此外，作者還展示了基于可再生前驅體的CNF氣凝膠與CNT和石墨烯氣凝膠相比在諸多應用中具有競爭優勢。
文獻信息：Emerging Carbon Nanofiber Aerogels: Chemosynthesis versus Biosynthesis (Angew. Chem. Int. Ed. 2018, https://doi.org/ 10.1002/anie.201802663)
3. SiO2保護殼模板法合成Fe-N摻雜碳納米纖維及其增強氧還原反應性能
俞書宏和梁海偉（共同通訊）作者等人通過SiO2保護殼模板方法制備，制備了一種高活性的中孔/微孔Fe-N摻雜的碳納米纖維（Fe-N-CNFs）催化劑。SiO2保護殼不僅可以限制了鐵的自由遷移，而且還限制了高溫熱解過程中揮發性氣態物質的捕獲，同時優化了Fe-N-CNFs催化劑的表面官能和多孔結構。與沒有SiO2保護殼制備的催化劑相比，Fe-N-CNFs催化劑在酸性介質中具有顯著提高的ORR活性和優異的穩定性。相關成果以“SiO2-protected shell mediated templating synthesis of Fe-N-doped carbon nanofibers and their enhanced oxygen reduction reaction performance”為題發表在Energy & Environmental Science上。
文獻信息：SiO2-protected shell mediated templating synthesis of Fe-N-doped carbon nanofibers and their enhanced oxygen reduction reaction performance（Energy Environ. Sci., 2018, https://doi.org/ 10.1039/C8EE00673C）
4. Ni-N共摻雜碳納米纖維負載部分氧化的Ni納米顆粒作為雙功能電催化劑用于全分解水
俞書宏教授、梁海偉教授(共同通訊作者)等使用廉價的水熱碳質納米纖維、吡咯和NiCl2作為前驅體制備了Ni-N共摻雜碳納米纖維負載部分氧化的Ni納米顆粒(PO-Ni/Ni-N-CNFs)的納米復合電催化劑，并在Nano Energy上發表了題為“Partially oxidized Ni nanoparticles supported on Ni-N co-doped carbon nanofibers as bifunctional electrocatalysts for overall water splitting”的研究論文。得益于有效的活性中心、介孔結構和相互連接的一維納米纖維網絡，所得納米復合電催化劑在堿性介質中對HER和OER均表現出優異的催化活性和持久性。 此外，將PO-Ni/Ni-N-CNFs作為雙功能催化劑實際應用于分解水，在1.69V的電壓下達到了10mA·cm-2的電流密度。
文獻信息： Partially oxidized Ni nanoparticles supported on Ni-N co-doped carbon nanofibers as bifunctional electrocatalysts for overall water splitting (Nano Energy, 2018. https://doi.org/:10.1016/j.nanoen.2018.06.071)
5. 蝦殼衍生的幾丁質納米纖維膜用作鋰/鈉離子電池的環保隔膜
俞書宏教授和姚宏斌教授（共同通訊）等人報道了一種衍生自蝦殼結構，通過自組裝幾丁質納米纖維制備的新型環保隔膜用于鋰/鈉離子電池中。研究發現，幾丁質納米纖維隔膜（CNM）的孔徑可以通過調節幾丁質納米纖維自組裝過程中造孔劑（檸檬酸二氫鈉，SDCA）的數量來調節。通過優化CNM的孔徑，具有CNM隔膜的LiFePO4/Li半電池的電化學性能可以與采用商業化聚丙烯（PP）隔膜的電池性能相媲美。更值得注意的是，CNM隔膜在LiFePO4/Li電池處于120°C條件下以及 Na3V2(PO4)3/Na電池中展現了比PP隔膜更加優異的性能。相關成果以題為“Prawn Shell Derived Chitin Nanofiber Membranes as Advanced Sustainable Separators for Li/Na-Ion Batteries”發表在了Nano Letters上。該工作的第一作者是張天文。
文獻信息：Prawn Shell Derived Chitin Nanofiber Membranes as Advanced Sustainable Separators for Li/Na-Ion Batteries (Nano Letters, 2017.https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b01875)
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