软模板法合成介孔碳材料的研究与展望

介孔碳材料因其较高的比表面积,丰富的介观结构,高度有序的纳米孔道,已经引起了人们广泛的关注,因此在许多领域具有潜在的应用价值。软模板法合成介孔碳材料具有简单易行、成本低、结构可控等优点。目前采用最广泛的是溶剂挥发诱导自组装法和水热合成法,此文总结了这两种方法合成有序介孔碳材料的合成路线,阐述了其广泛的应用领域,并对有序介孔碳材料的合成与应用进行了展望。     

有序介孔碳材料的制备及应用

有序介孔碳材料因具有较高的比表面积、均匀的孔径分布、有序的孔道结构排列等特性,成为催化、吸附、分离和电化学等领域的研究及应用热点。这里主要介绍了有序介孔碳的两种主要制备方法硬模板法和软模板法,以及其在催化、吸附及电化学等领域中的应用。     

晶态过渡金属氧化物介孔材料的合成进展

过渡金属氧化物介孔材料是继介孔氧化硅之后引起广泛关注的研究热点,而晶态时过渡金属氧化物介孔材料的性质及广泛应用起着决定性的作用.从合成角度综述了硬模板和软模板法制备有序晶态过渡金属氧化物介孔材料的研究进展,并且展望了介孔材料的发展趋势.硬模板法制备的介孔材料比软模板法有更好的有序性,而软模板法合成过程简便,有更好的工业应用前景,但需解决材料的有序介孔结构热稳定性差的难题.     

多级结构微/纳米SiO_2球的合成与应用研究

多级结构微/纳米材料SiO2球有4种主要的结构类型,中空介孔球、核-中空多孔壳球体、囊泡和多级孔球。介绍了材料合成的硬模板法、软模板法和其他几种特殊方法,简述了材料在药物、催化剂载体及模板等方面的应用。并对材料发展前景进行了展望。     

有序介孔碳纳米材料的合成及载药系统构建研究进展

有序介孔碳纳米材料(OMCNs)因具有高的比表面积、有序的介观结构和良好的生物相容性,在药物缓释方面应用广泛。介绍并对比分析了硬、软模板法合成OMCNs的相关研究,综述了基于OMCNs构建载药系统,尤其是具有响应性释药和靶向释药特性的载药系统的研究进展。     

介孔碳的合成及其在吸附中的应用研究进展

阐述了有序介孔碳材料的合成方法及各自的特点,总结了有序介孔碳在生物大分子、重金属离子和合成有机污染物吸附领域的应用情况,并展望了有序介孔碳材料在合成方法、表面改性及其在吸附应用方面的发展趋势.     

介孔炭材料应用于电化学催化的研究进展

由于介孔炭材料具有高比表面、均一可调的孔径尺寸和形貌、良好的导电性和化学稳定性等优点,已被广泛应用到催化、吸附、分离和电化学储能等领域.近年来,多组分的掺杂与复合使介孔炭材料拥有可调变的功能性,已成为材料领域研究的一个热点.本文首先介绍介孔炭材料的合成,包括软模板法、硬模板法和无模板法等.接着论述介孔炭及其复合材料在电...     

介孔炭材料及介孔炭/氧化硅复合材料对大分子有机污染物的吸附

介孔炭材料与活性炭相比具有较大的孔体积和孔径,高的比表面积以及规则的孔道结构,而介孔炭/氧化硅复合材料兼顾了活性炭与介孔材料的优点,因此在吸附大分子有机污染物方面有很好的应用前景。笔者综述了近年来介孔炭,负载/修饰后的介孔炭,介孔炭/氧化硅复合材料的制备和最新研究进展。在制备方面,根据其制备机理的不同可分为硬模板法和软模板法,制备出有序的介孔炭与介孔炭/氧化硅复合材料。在应用方面,重点介绍了介孔炭材料和介孔炭/氧化硅复合材料对大分子有机污染物的吸附性能。进而对介孔炭/氧化硅复合材料在吸附方面的应用进行了展望。     

用软模板法制备有序介孔炭材料过程的研究

采用软模板法合成有序介孔炭材料,并通过热重分析、低温氮吸附-脱附测量、小角XRD、透射电镜和傅里叶变换红外光谱等分析表征手段,分别考察了有机模板剂脱除和炭化过程对生成有序介孔炭结构和性能的影响。研究结果表明,在N2气氛下350℃焙烧5h可有效脱除有机模板剂,获得具有有序介孔结构的炭材料前驱体;该材料在500~800℃炭化后可生成有序介孔炭材料,其孔径分布变化不大,但比表面积和孔容有较大程度提高,提高部分主要集中分布在微孔区,最佳炭化温度为600℃。     

有序介孔二氧化钛粉体研究进展

主要综述了高度有序六方相和立方相孔道结构介孔二氧化钛以及具有低有序蠕虫状孔道结构介孔二氧化钛的制备方法及其结构特征。总结了后处理法、模板剂脱除法在制备稳定、具有有序介孔和锐钛矿相孔壁的介孔二氧化钛粉体中的应用,指出采用直接合成法制备孔壁结晶的介孔二氧化钛原粉,之后用萃取法脱除模板剂并用钛酸异丙酯蒸气增强骨架,将是得到高稳定性有序介孔二氧化钛材料的良好途径。     

微波加热在有序介孔材料研究中的进展

利用微波进行化学合成是近年发展起来的一种简单、快捷、高效的合成方法.综述了微波在有序介孔材料合成、模板剂脱除和在介孔材料负载活性组分中的应用,介绍了一些典型的有序介孔材料的微波合成新进展,指出了该方法在有序介孔材料合成中的优势及发展前景.     

有序介孔炭的模板合成进展

以MCM-41为代表的介孔分子筛具有孔道排列规则、孔径分布窄、比表面积高等特点，在催化、吸附、分离等领域具有广泛应用前景，尤其是以其为模板开展的纳米组装科学已成为目前材料研究的热点之一。在简要介绍硅基介孔分子筛的分类和合成机理的基础上，对国内外多孔炭模板合成的研究现状进行了述评，重点阐述了有序介孔炭模板合成的特点、合成工艺、模板类型、碳前驱体的种类及其在双电层电容器、催化、储能等方面的初步应用结果，并展望了有序介孔炭模板合成的发展趋势，指出模板成本的降低、工艺条件的简化和可控化将成为未来一段时期人们研究的重点。     

介孔碳材料的制备及对胆红素的优越吸附特性

以MCM-48为模板,利用模板碳化法制备了有序介孔碳材料.运用小角X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-vis)等测试方法对介孔碳材料的孔结构参数及对胆红素的吸附特性进行了表征.研究结果表明,介孔碳材料结构高度有序,为立方相Ia3d型,具有高比表面积(1438m2 g-1)、大的孔容(0.98c...     

新型两亲性嵌段共聚物导向合成有序大孔径介孔材料的研究进展

自从1992年首次报道介孔氧化硅分子筛M41S系列以来, 人们采用各种商业化表面活性剂为模板, 合成了多种骨架组成、丰富的有序介观结构、不同孔径尺寸的介孔材料, 并将其应用在能源、环境、催化等诸多领域。然而, 由于常规商业化模板剂的分子量大小有限, 合成的介孔材料具有较小的孔径(< 8.0 nm), 从而极大地限制了其面对大尺寸客体分子的相关应用。此外, 利用常规模板剂难以合成出具有晶化墙壁的介孔金属氧化物材料。近年来, 大分子量两亲性嵌段共聚物相继被报道用来合成新型介孔材料, 本文将综述基于这种嵌段共聚物为模板剂合成各种具有大孔径和晶化墙壁介孔材料的研究进展。     

常温催化消除CO获进展

正中科院兰州化学物理研究所唐志诚研究员课题组日前设计出一系列催化剂,并将它们成功应用于常温下CO的消除。课题组首先通过硬模板法制备了介孔和微孔二氧化铈,以及过渡金属掺杂的介孔二氧化铈基复合金属氧化物,并通过控制模板的合成条件实现对介孔金属氧化物的孔道定向设计。结果表明,制备的催化剂性能不仅与催化剂比表面积、     

甘氨酸衍生的双介孔掺氮有序介孔炭用于超级电容器和氧气还原

掺氮多孔炭材料在电化学能量储存和转化方面具有良好的应用前景.可控的氮原子掺杂与孔结构设计对提高其性能起着重要作用.本工作利用无溶剂纳米铸造法,以甘氨酸(Gly)为单一前驱体、以SBA-15为硬模板,制备了掺氮有序介孔炭材料(N-OMCs).甘氨酸在SBA-15孔道内的限域热解对提高碳产率、氮掺杂量以及构筑双介孔结构非常...     

有序介孔复合炭膜的制备及其性能研究

采用软模板法合成有序介孔炭(OMC),利用XRD、TEM及SEM等分析方法对其进行结构性能分析,探讨了催化剂和模板剂的种类及用量、反应温度等合成工艺条件对形成OMC结构性能的影响。以最佳工艺条件制备的OMC前驱体为涂膜液涂敷在管状微滤炭膜表面,经炭化制得有序介孔复合炭膜,而后考察了复合炭膜的气体渗透性能。结果表明:以盐酸为催化剂、模板剂F127/间苯二酚摩尔比为0.0081、反应温度为30℃时,可合成有序程度最佳的OMC前驱体。用该OMC前驱体涂敷微滤炭膜制备的有序介孔复合炭膜,改善了微滤炭膜的孔结构,最大孔径由0.530μm减小至0.299μm,同时提高了炭膜的气体渗透通量。其中,由混煤微滤炭膜所制有序介孔复合炭膜,N2气渗透通量达1.18·10-8m3·m-2·s-1·Pa-1,是未经修饰烟煤微滤炭膜的4倍。     

分级结构介孔-大孔氧化铝的研究进展

介孔氧化铝材料自合成以来,因其在催化、吸附等领域的广泛应用受到了极大的关注。随着石油化工领域大分子反应不断增加,介孔氧化铝的使用逐渐受到限制,合成具有分级结构介孔-大孔氧化铝材料将具有重大意义。分级结构介孔-大孔氧化铝因其同时具有介孔和大孔孔道,不仅促进了客体分子在孔道内部的传送、减小扩散阻力,而且增大了孔道的比表面积,有助于改善吸附和分离效率、延长催化寿命,因此在吸附和催化方面具有广泛的应用前景。介绍了采用单模板法、双模板法和无模板法合成分级结构介孔-大孔氧化铝材料,并对材料在吸附和催化领域的应用进行探讨,最后对分级结构介孔-大孔氧化铝材料的发展趋势进行了展望。     

利用双子表面活性剂辅助制备纳米材料和介孔材料的研究进展

纳米材料的特殊结构决定了其具有大的比表面积、高的表面活性等特点,因而在力学、热学、光学、电磁学等方面都具有广泛的应用。以表面活性剂形成的胶束和乳液等为模板制备纳米材料是一种常见的方法,该方法可以大大降低溶剂的表面张力并改变体系的界面组成和结构,已经引起了研究者们的高度重视。有序介孔材料具有规则可调的纳米级孔道,可用作吸附剂、催化剂、催化剂载体或模板。以表面活性剂自组装形成的聚集体为模板合成有序介孔材料由于操作简单,且材料的孔道分布更为均一,因而成为了最常见的制备方法。但目前在纳米材料及介孔材料的制备中,普遍使用传统的单链表面活性剂作为模板剂,由于该种表面活性剂结构单一,因而以其为模板所生成的纳米材料及介孔材料暴露出形貌单一且结构不易调控等缺点。双子表面活性剂由于具有特殊的胶束自组装行为、高的表面活性及分子结构中疏水链段与联结基组成可调等特点,可实现纳米材料更加良好的分散及制备具有独特形貌的纳米材料和介孔材料。根据国内外研究进展,本文从双子表面活性剂在溶液中形成的各种有序聚集体——胶束(反胶束)、囊泡及液晶等角度出发,综述了以其为模板或者微反应器制备纳米材料的研究进展,同时对以双子表面活性剂为稳定剂辅助制备纳米材料的研究进展进行了阐述,并总结了双子表面活性剂辅助制备介孔材料过程中其结构参数变化对介孔材料形貌的影响,最后对双子表面活性剂辅助制备纳米材料及介孔材料的前景进行了展望。     

纤维素纳米晶模板法制备有序介孔材料研究进展

纤维素纳米晶(cellulose nanocrysals,CNCs)是一种新型的模板材料,利用其自组装形成的手性结构可以实现CNCs模板法制备有序介孔材料。该法直接采用先驱体与具有自组装效应的CNCs复合并选择性去除模板或先驱体得到有序介孔,避免了预先制备介孔模板,缩短了工艺,并且对介孔结构可调性好。对应的介孔材料比表面积大、孔隙率高,介孔结构有序,为可控制备有序介孔材料提供了参考路径。介绍了CNCs的制备及其自组装,并且综述了近年来利用CNCs模板法制备有序介孔材料的研究进展,最后,对该领域未来研究方向进行了展望。