開始日期: 2025-09-20

　　課時安排: 7周在線小組科研學習+5周不限時論文指導學習

　　適合人群

　　適合年級 (Grade): 高中生/大學生

　　適合專業(yè) (Major): 化學工程、材料科學與工程、應用化學、金屬有機材料、材料化學、儲氫材料、二氧化碳吸附材料、新能源材料等專業(yè)或者相關專業(yè)或對相關領域感興趣的學生

　　學生需要具備物理化學(國內(nèi)本科大二課程)、熱力學與動力學(海本一、二年級課程)基礎

　　建議選修: 化學基礎理論與跨學科應用

　　導師介紹

　　David

　　劍橋大學 University of Cambridge終身正教授

　　David導師現(xiàn)任英國皇家學會(The Royal Society)分子工程會員、劍橋大學化學工程與生物技術終身正教授、劍橋大學吸附與高級材料實驗室(AAML)負責人。他曾榮獲英國皇家化學學會(The Royal Society of Chemistry，RSC)Barrer Award、歐洲研究委員會(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程、可持續(xù)工業(yè)應用等綜合性研究。

　　任職學校

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

　　項目背景

　　金屬有機骨架材料(MOFs)是一類由金屬離子或簇和有機配體組成的多孔材料，具有極高的比表面積、可調節(jié)的孔隙結構和豐富的功能化特性。MOFs的結構設計靈活性使其在氣體吸附、儲存和分離等領域展現(xiàn)出巨大潛力，尤其在氫氣、二氧化碳捕集以及天然氣儲存等清潔能源領域的應用中備受關注。MOFs的可調結構提供了對特定分子或離子的選擇性吸附，這一特性帶來了在環(huán)境治理、能源轉化和生物醫(yī)藥等方面的廣闊機遇。未來，MOFs的研究將集中在材料穩(wěn)定性提升、制備成本降低以及大規(guī)模應用的開發(fā)，以推動其在工業(yè)、醫(yī)藥、催化和能源存儲中的廣泛應用，實現(xiàn)更具可持續(xù)性的解決方案。

　　項目介紹

　　本項目將圍繞納米金屬有機骨架材料(MOFs)的性質、表征及應用展開。首先我們將學習吸附的一般描述，介紹吸附等溫線的類型，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，重點討論BET方程如何用于多孔材料的表征，最后我們將介紹MOFs多孔材料的應用，學習關于納米MOFs材料在氣體儲存在工業(yè)中，以及在藥物輸送方面的應用。在項目結束時，學生將根據(jù)MOFs材料的特性探究其在不同領域中的應用，并提交項目報告，進行成果展示。

　　MOFs衍生碳基材料的可控制備及其催化性能、可燃冰甲烷的開采吸收與儲存、功能無機多孔分離材料的制備及其相關環(huán)保應用、MOFs基納米藥物化學動力學治療

　　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周在線小組科研學習+5周不限時論文指導學習 共125課時

　　項目報告

　　優(yōu)秀學員獲主導師Reference Letter

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

　　結業(yè)證書

　　成績單

　　LASER Award in Research Skills for Academic Study官方證書并轉換8 UCAS Tariff Points(可選)

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