六羧基铜(Ⅱ)配合物的合成和表征及储氢性能

利用溶剂热法合成了一种新型的六羧基铜(Ⅱ)配合物(Cu-MOF)。采用粉末XRD、元素分析、热重分析、红外光谱、SEM和低温N2吸附等测试方法对样品的结构和性能进行了表征,并测试了其77K的储氢性能。结果表明,六羧基铜(Ⅱ)配合物具有丰富的微孔结构,BET和Langmuir比表面分别为2166.3m2·g-1和3484m2·g-1,总孔容积Vp(N2,0.997)为1.24cm3·g-1。77K、4.2MPa时的过量氢气吸附量为4.67%,77K、7.4MPa时总氢气吸附量为7.23%。     

氮掺杂微孔-介孔多级孔炭材料及其电化学性能

以三聚氰胺-甲醛树脂为炭源,以F127为模板剂,采用自组装结合后活化的方法制备具有微孔-介孔多级孔结构的氮掺杂炭材料(NHPC),并对这类材料的电化学性能进行了研究。N_2吸附和TEM分析表明,KOH的活化过程可以在介孔的孔壁上产生微孔,但没有破坏材料原有的介孔结构。电化学分析表明所制备的NHPC对I~-和I_3~-之间的氧化还原反应具有较高的电催化活性,同时也具有优异的电容性能。NHPC所表现的优异电化学性能可归因于氮的掺杂、特殊的多级孔结构及较大的比表面积,这一方面保证了电解质能够在材料多级孔体系中快速传输、同时又能保证材料具有较高的有效表面积。     

沥青基活性碳纤维的微观结构及其储氢性能研究

氢能是一种清洁的可再生能源，由于传统的储氢材料和储氢技术达不到氢燃料电池电动车的实用要求，储氢问题已成为氢能应用中最急需解决的关键问题。用KOH活化法制备了沥青基活性碳纤维，利用低温（77K）N2吸附法测定沥青基活性碳纤维的BET比表面积和孔结构，沥青基活性碳纤维的比表面积为1484m^2／g，微孔孔容为0．373m^3／g，采用日本SuzukiShokan公司的PCT测量系统，测试沥青基活性碳纤维的储氢性能，在液氮温度和4MPa压力条件下，沥青基活性碳纤维储氢量为4．75％（质量分数）。     

生物质活性炭的微结构调控及其储氢性能研究

以生物质玉米芯为原料,采用氢氧化钾活化的方法制备了一系列具有高比表面积的活性炭。制备的样品通过热重和氮气吸脱附进行表征,并对样品进行了储氢性能测试。结果表明,碱碳比和活化温度对活性炭的比表面积和总孔容有很大影响,并且随碱碳比和活化温度的升高,活性炭中的微孔比例逐渐减小。储氢测试结果表明,碱碳比为4,活化温度为850℃时,样品的储氢性能最好(-196℃、0.1 MPa下为3.21%,4.0 MPa下为5.80%)。分析活性炭储氢量与微孔孔容的关系可知,吸附氢气最有效孔径随气体压力的变化而变化。0.1 MPa下,孔径为1.5~2nm的孔最有利于氢气吸附,而更高压力下(4.0 MPa),孔径为0.85~1.5nm的孔型更有利于氢气吸附。     

沥青基球形活性炭对CO2的吸脱附行为研究

考察了沥青基球形活性炭(PSAC)的孔结构与CO2吸附容量间的内在关系及其脱附性能.采用N2吸附法分析PSAC的孔结构,由穿透曲线测试其对CO2的平衡吸附量.实验结果表明:在CO2/N2混合气氛下,活性炭对CO2的吸附容量与孔径小于1nm的微孔比表面积呈线性关系;当PSAC担载5%的三聚氰胺后,对CO2(15%)的平衡吸附量由0.91mmol/g增加到1.15mmol/g,提高了26.3%;采用抽真空脱附时,循环脱附效率为74.6%,而电解吸-抽真空耦合脱附工艺可使CO2的循环脱附效率接近100%.     

两种超细活性碳纤维的制备及其甲醛吸附性能

以超细预氧化纤维毡为原料,采用电加热和微波加热方法制备两种超细活性碳纤维吸附剂(UFACF-1、UFACF-2),在相同湿度条件下,对两种超细活性碳纤维的甲醛吸附性能进行测定;采用场发射扫描电镜、傅里叶变换红外-拉曼光谱仪、全自动比表面和孔径分布分析仪对两种超细活性碳纤维吸附剂的纤维形态、结构、比表面积、孔容和孔径分布进行表征;两种超细活性碳纤维在纤维形态、结构和甲醛吸附性能上均有差别,其中,UFACF-1比表面积为805.25m2·g-1,总孔容为0.366cm3·g-1,UFACF-2比表面积为733.32m2·g-1,总孔容为0.386cm3·g-1,UFACF-1甲醛吸附性能优于UFACF-2;UFACF-1含有大量极微孔和含氧官能团,对于室内甲醛处理,是一种有应用潜力的新型吸附材料。     

新型层次孔炭气凝胶的液相吸附性能

本文制备了新型层次孔炭气凝胶(HPCA-1),利用扫描电镜和N2吸附仪表征所得HPCA-1的纳米结构,进一步研究HPCA-1对模型有机物亚甲基蓝(M B)的液相吸附性能。结果表明,HPCA-1具有独特的微孔-中孔-大孔呈层次化分布的孔结构特征,其BET比表面积为512 m~2·g~(-1),微孔表面积为359 m~2·g~(-1)。适当增加吸附时间、搅拌速率、吸附温度和溶液p H值,有助于HPCA-1对溶液中MB的脱除,其脱除率可达99.8%;HPCA-1对MB的吸附动力学符合准二级吸附动力学方程,且吸附过程初期主要由液膜扩散控制,后期主要由颗粒内扩散控制。     

基于环三磷腈的有机微孔聚合物的合成及其二氧化碳吸附性能研究

首先以六氯环三磷腈、2,2'-联苯酚和4-羟基苯甲醛为原料,合成了双醛基环三磷腈衍生物(DHBCPP),然后以DHBCPP和三聚氰胺为构筑单元,通过缩合反应制备了基于环三磷腈的有机微孔聚合物PCPP-TZ。通过红外光谱、固体核磁、热失重分析、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征了聚合物PCPP-TZ的结构和形貌。通过氮气吸附-脱附实验得知聚合物PCPP-TZ的比表面积为884 m~2/g,总孔容为0.419 cm~3/g,其中微孔孔容达到0.343 cm~3/g,表明聚合物具有较大比表面积和发达的微孔结构。进一步研究了基于环三磷腈的有机微孔聚合物PCPP-TZ的二氧化碳吸附性能,在298 K/0.1 MPa和273 K/0.1 MPa条件下,聚合物PCPP-TZ的二氧化碳吸附量达到3.32和4.05 mmol/g。     

上海交大合成多种有序介孔沸石材料

正从上海交通大学获悉,该校金属基复合材料国家重点实验室车顺爱课题组与瑞典科学家合作,在合成有序介孔沸石材料方面取得突破性成果。相关成果发表于《自然—通讯》杂志。沸石分子筛材料具备有序的微孔结构、大的比表面积、较高的水热和热稳定性、丰富的骨架酸中心等优异性能,因此在工业催化等领域得到广泛应用。在常规分子筛材料中,狭小且均一的微孔孔道结构(小于2纳米)在择形催化和吸附等方面表     

BEPCⅡ超导备用腔高功率耦合器测试达到400kW连续波功率

氢能源作为一种零污染、可再生能源日益受到重视,并成为洁净能源研究领域的国际前沿课题和热点。储氢问题是氢能源领域的一项重要课题。目前储氢研究包括化学储氢和物理储氢两个领域。物理吸附利用微孔材料物理吸附氢分子,因其在特定条件下对氢气具有良好、可逆的热力学吸附、脱附性能而受到广泛研究。提高材料对氢气的吸附作用使氢分子更容易、更牢固地吸附在微孔材料的表面或孔腔中,已成为进一步提高微孔材料储氢量的一条重要途径。     

纳米金属有机框架材料的储氢性能研究

采用溶剂热法制备了纳米金属有机框架材料,通过粉末x射线衍射(PXRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)和压力-组成-温度测试仪(PCI)等分析和表征手段,获得了该材料结构、形貌、热稳定性和吸附性能等信息.该材料对不同吸附质(如水0.19 g/g和苯0.41 g/g),表现出不同的吸附能力,并具有双亲功能.在77 K,1.5 MPa条件,其储氢量为3.2%(质量分数,下同),包含微孔内填充的高压氢气时为3.4%,包含中孔、微孔内填充的高压氢气时为3.9%.     

生物基聚乳酸微孔膜的制备及透析性能

通过浸没沉淀相转化法制备生物基聚乳酸(PLLA)微孔膜,并考察溶剂种类和致孔剂种类及致孔剂分子量对微孔膜结构和性能的影响.分别考察N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和1,4-二氧六环(DO)作为溶剂对PLLA膜微孔结构的影响,研究用聚乙二醇(PEG6000)和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30)作为致孔剂对PLLA膜微孔结构、平均孔径、水通量及接触角的影响;不同分子量的致孔剂PEG(600、6000、10000)对PLLA膜微孔结构、平均孔径及水通量的影响.通过扫描电镜照片发现,NMP和DMAc作为溶剂可得到指状孔,而DO作为溶剂得到胞状孔,PEG和PVP-K30作为致孔剂均可促进PLLA膜大孔的形成,PVP-K30可使PLLA膜表面更为多孔,不同分子量的PEG作为致孔剂会同时影响PLLA膜的孔径和皮层厚度.通过对制备的PLLA微孔膜的水通量及尿素、溶菌酶和牛血清蛋白的透过性能分析表明聚乳酸膜具有较好的溶质选择透过性,有望成为具有良好生物相容性和透析性能的新一代血液透析膜材料.     

铜掺杂二氧化硅膜的制备及孔结构研究

以正硅酸乙酯和硝酸铜为前驱体,通过溶胶?凝胶法制备了铜掺杂的二氧化硅膜,通过FT-IR、XPS、XRD等测试方法研究了铜元素在膜材料中的存在形态,并利用N2吸附对膜材料的孔结构进行表征,讨论了铜掺杂量以及水/正硅酸乙酯的化学计量比对膜材料孔结构的影响,最后初步研究了铜掺杂二氧化硅膜在水热环境下的孔结构稳定性.结果表明,当n(H2O):n(TEOS)=0.5:1.0时能获得微孔结构,铜掺杂后的二氧化硅膜仍然保持良好的微孔结构,当n(Cu):n(Si)=0.8:1.0时膜材料的孔容达到0.155cm3/g,孔径狭窄分布在0.5nm.铜元素除了进入二氧化硅骨架外主要以晶态Cu单质和Cu2O存在.铜掺杂的膜材料在水热环境下短期内能保持微孔结构,但长期的水热环境导致膜材料孔结构的崩溃.     

广东医科大学率先合成高效储氢材料

正广东医科大学药学院教师刘建强博士研究的金属有机骨架材料在储氢材料领域取得突破,合成了新拓扑结构的储氢材料,氢气储存能力得到优化,大幅提升了材料储氢效率。相关成果近日发表在英国皇家化学学会著名期刊《材料化学杂志A》上。金属有机骨架材料(简称MOFs)是近年来发展迅猛的一种新型具有三维孔结构的高分子材料,是沸石和碳纳米管之     

PET结晶形态对其微孔发泡材料泡孔结构的影响

以CO2为发泡剂,针对三种具有不同初始结晶形态的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)原料进行间歇固态发泡的研究.结果表明,CO2的溶胀作用会导致PET晶片的显著增厚,而显著增厚的晶片会使微孔发泡材料的泡孔分布不均匀.但是对孔径和孔密度影响不大.调控PET的发泡条件制备泡孔.结构好的PIT微孔发泡材料方法之一是缩短溶胀时间,在...     

块状无裂纹介孔碳的合成和表征

以P123、F127作为模板剂,间苯二酚-甲醛为碳前驱体,利用水热合成技术制备了蠕虫状结构的块状无裂纹介孔碳。采用TG、FT-IR、TEM、N2吸附-脱附和元素分析等方法对介孔碳材料的结构进行了表征,分别研究了模板剂用量、模板剂种类对介孔碳结构的影响。结果表明:以F127和P123为模板剂制备的介孔碳均为蠕虫状结构。模板剂用量增加,介孔碳比表面积、孔径和孔容有所变大,但微孔的比表面积有所下降。模板剂种类不同,比表面积、微孔比表面积、孔容相差不大,但孔径相差较大。     

KOH和ZnCl2活化剂对苎麻秆基活性炭微观结构的影响

以废弃苎麻秆为原料,通过KOH、ZnCl2活化及直接炭化三种方式制备样品。采用扫描电镜(SEM)、N2吸附等温线和X射线衍射(XRD)对碳质材料的微观骨架、孔分布和晶体结构进行分析。结果表明,样品微观形貌呈现多孔性。炭化样中含两种孔径大小的多边形孔道结构,且被一定厚度的孔壁隔开,孔壁上含有较多未通透的孔。基于吸附等温线及BET理论,KOH和ZnCl2样品比表面积分别为1194.22 m2/g和741.9 m2/g。ZnCl2活性炭总孔容为0.38 cm3/g,平均孔径为2.408 nm,与之相比,KOH样品总孔容变为1.5倍,平均孔径达1.911 nm。XRD研究表明,正是活化反应导致材料晶型变化,添加KOH使活性炭石墨微晶形成明显乱层结构,促进了微孔和中孔的形成。     

酚醛树脂基整体式多级孔炭制备及孔结构调控

采用Stber法,以间苯二酚、甲醛为原料,HCl为催化剂,乙醇和水为混合溶剂,制备了具有纳微米结构整体式间苯二酚甲醛树脂,以之为前驱体,在Ar气氛中,经900℃炭化2 h,制备了整体式微孔-介孔-大孔多级孔炭.采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)及N_2气等温吸-脱附实验,对多级孔炭及其前驱体组成、形貌和孔结构进行了表征.结果表明:通过简单调控间苯二酚和甲醛用量、醇水比可制备比表面高达626 m~2/g整体式多级孔炭,实现了酚醛树脂裂解炭在形貌和孔径分布可调(在微孔、介孔和大孔范围内);随着间苯二酚和甲醛用量增加,裂解炭孔径在大孔区域分布强度降低;随着醇水比增大,酚醛树脂裂解碳微球粒径增大,裂解炭由离散相微球逐渐转变为连续相;通过增大醇水比,可有效增强酚醛树脂交联密度,降低酚醛树脂裂解炭孔径在微孔范围分布强度.     

低介电常数聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

用单体4,4′-二胺基二苯醚（ODA）和均苯四甲酸二酐（PMDA）添加纳米SiO2,在溶剂N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）中,采用原位聚合法合成SiO2/聚酰亚胺（PI）复合薄膜。用氢氟酸刻蚀SiO2纳米粒子,引入纳米微孔,形成含有微孔的PI薄膜。造孔剂含量为15%时,薄膜的介电常数从纯聚酰亚胺的3.54降低至3.05（1kHz）。用透射电镜表征微孔结构,分析了微孔孔径和造孔剂（SiO2）含量对薄膜介电常数、耐热性、疏水性和机械强度等性质的影响。     

溶胶-凝胶法合成高温稳定的大孔结构二氧化钛

用钛酸丁酯作钛源,95%的乙醇水溶液作溶剂,柠檬酸铵作螯合剂,利用简单的溶胶-凝胶法合成了大孔结构的TiO2。用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(IR),差热-热重分析(TG-DTA),N2吸附等方法对产物的形貌和结构进行了表征。结果表明大孔的直径在2μm左右,这种材料比表面积比较高,并且热稳定性好,可以耐800℃的高温。550℃焙烧得到的锐钛矿对罗丹明B具有光催化活性。95%的乙醇溶液对生产介孔-大孔TiO2材料很有利。TiO2微孔-大孔多级孔结构的形成是微相分离和有机酸铵螯合作用两者共同作用的结果。