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.     

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.     

晶态介孔材料研究新进展

有序介孔材料从非晶态向结晶态的转变无疑是介孔材料这一领域的重大突破.对目前国内外在晶态介孔材料研究领域的新进展进行了综述,着重介绍了具有代表性的晶态硅基和钛基介孔材料,展望了介孔材料在21世纪的发展及应用趋势.     

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。     

新型有序介孔材料在药物传递系统中的应用

根据近10年来有序介孔材料用于药物传递系统的研究报道,综述了几种新型介孔材料的合成方法,讨论分析了药物传递系统中孔径、孔道长度、形貌和功能基团修饰等影响因素,着重阐述和评价了影响有序介孔材料结构特征的合成工艺条件,以及这些有序介孔材料潜在的药学应用价值和急需解决的问题,旨在为新型有序介孔材料在药物传递系统中的应用提供参考.     

二氧化钛介孔材料的合成研究

介孔二氧化钛特殊的结构和性能,使其在催化、吸附、分离等领域展现出广阔的应用前景.介绍了有序介孔材料的合成机理,综述了不同类型的表面活性剂在二氧化钛介孔材料合成中的应用和研究进展,指出了表面活性剂脱除的关键问题及解决方法.     

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.     

金属掺杂介孔氧化锆的合成与表征

采用直接合成法在非水溶剂中成功合成了分别由锌、镁等元素掺杂改性的介孔氧化锆分子筛,并用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD等方法对其进行表征,还考察了影响合成的一些因素。结果表明,金属元素能够均匀地掺杂于介孔氧化锆的晶体骨架中。金属的掺入增加了介孔材料的热稳定性,但其骨架有所收缩,降低了有序度;络合剂三乙醇胺的加入增加了材料的热稳定性;模板剂P123的使用增加了介孔分子筛的有序度;金属的掺杂使得介孔分子筛制备的固体超强酸的酸位增多,酸度增强。     

有序介孔碳材料的制备研究及应用

有序介孔碳材料具有比表面积高、介观结构丰富、孔径均一可调等特点,在催化剂及催化剂载体、传感器和燃料电池等领域应用广泛。而模板法则是合成有序介孔碳材料的重要手段,其中硬模板法和软模板法各具特点。分别阐述了硬模板法和软模板法制备介孔碳材料的合成路线,并介绍了介孔碳材料在相关方面的应用现状。     

有序介孔纳米膜的形成机理及在电池中的应用展望

阐述目前制备有序介孔薄膜所用的模板剂(离子型和非离子型表面活性剂)制备介孔薄膜的研究进展,并且就有关现今粉体介孔材料与有序介孔纳米薄膜的形成条件、制备机理的研究方法进行总结,最后展望有序介孔结构薄膜材料在电池器件领域中潜在的应用价值.     

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。     

Synthesis of highly ordered and hydrothermally stable mesoporous materials using sodium silicate as a precursor

Highly ordered mesoporous silica and aluminosilicate materials with extremely high hydrothermal stability have been synthesized successfully at a high hydrothermal treatment temperature of 200 °C by using inexpensive sodium silicate and sodium aluminate as the silica source and alumina source, respectively. The resultant mesoporous materials possess a hexagonal mesostructure and extraordinary stability towards the steam treatment at 800 °C for 2 h. In addition, the direct incorporation of Al into the mesoporous framework can further enhance the hydrothermal stability of ordered mesoporous materials. Our contribution provides a commercially important approach to synthesize ordered mesoporous materials with highly hydrothermal stability, which may find potential applications for the catalytic cracking in the petroleum industry.     

有序介孔材料的合成及机理

有序介孔材料作为一种新型的纳米结构材料，近年来已成为跨学科的国际研究热点之一。综述了有序介孔材料的合成及其机理，指出有序介孔材料在分离、催化、纳米技术等领域的潜在应用价值。     

嵌段共聚物及其在有序介孔材料制备中的研究进展

介绍了近年来嵌段共聚物及其在制备有序孔材料中的应用与发展。综述了嵌段共聚物的结构特点、制备方法、自组装机理及利用嵌段共聚物自组装和利用嵌段共聚物作为模板剂制备有序介孔材料,指出了嵌段共聚物在制备有序介孔材料应用中的优点、社会价值和需要解决的问题。     

高性能超级电容器有序中孔炭材料的研制

采用微湿含浸法制备了一系列具有不同比表面积和孔径分布的超级电容器有序中孔炭材料。采用液氮吸附脱附等温线、小角XRD以及TEM表征了有序中孔炭的孔结构,在1MEt4NBF4|PC电解液中测试了其电化学性能。结果表明,所制得的有序中孔炭的BET比表面积随糠醇加入量的增加先增加后减小,糠醇加入量少制得具有CMK-5结构的有序中孔炭,加入量多制得的CMK-3结构。电化学性能测试结果表明,在1mA·cm-2的充放电电流密度下各有序中孔炭材料比电容的大小顺序与其BET比表面积的大小顺序基本一致,具有CMK-3结构的有序中孔炭的倍率性能最好,并且也好于无序中孔炭的。     

Synthesis and characterization of surface-modified and organic-functionalized MCM-41 type ordered mesoporous materials

A new and efficient method for the preparation of MCM-41 type ordered mesoporous phases using phosphate as promoter under reflux conditions is reported. The various mesoporous materials studied were: silica (Si-MCM-41), alumino-silicate (Al-MCM-41), and titanium-silicate (Ti-MCM-41). Our concept of promoter-assisted synthesis of zeolites and related microporous materials was found to be applicable in the synthesis of ordered mesoporous materials as well. The addition of small catalytic quantity of phosphate ions (PO ₄ ³⁻ ), used as promoters, significantly reduced the synthesis time (by a factor of 3–4) of all these mesoporous materials. The synthesis of new MCM-41 type organic-inorganic composite materials with unique properties is also reported.     

In Situ Probing of the Particle‐Mediated Mechanism of WO3‐Networked Structures Grown inside Confined Mesoporous Channels

Nanocasting, using ordered mesoporous silica or carbon as a hard template, has enormous potential for preparing novel mesoporous materials with new structures and compositions. Although a variety of mesoporous materials have been synthesized in recent years, the growth mechanism of nanostructures in a confined space, such as mesoporous channels, is not well understood, which hampers the controlled synthesis and further application of mesoporous materials. Here, the nucleation and growth of WO₃‐networked mesostructures within an ordered mesoporous matrix, using an in situ transmission electron microscopy heating technique and in situ synchrotron small‐angle X‐ray scattering spectroscopy, are probed. It is found that the formation of WO₃ mesostructures involves a particle‐mediated transformation and coalescence mechanism. The liquid‐like particle‐mediated aggregation and mesoscale transformation process can occur in ≈10 nm confined mesoporous channels, which is completely unexpected. The detailed mechanistic study will be of great help for experimental design and to exploit a variety of mesoporous materials for diverse applications, such as catalysis, absorption, separation, energy storage, biomedicine, and nanooptics.     

Characteristics of SBA-15 synthesized by one-step method

The synthesis of SBA-15 with or without ethanol using a one-step method and its porosity were investigated. Well-ordered SBA-15 with a rod like morphology could be obtained from starting mixtures by aging at a low (60 degrees C) or high (80 degrees C) temperature in the presence of an appropriate amount of ethanol. By contrast, mesoporous materials containing aggregates of particles obtained in the absence of ethanol at high aging temperatures (70 or 80 degrees C) had complex poorly ordered structures, indicating that ethanol can affect the structure of mesoporous materials. In addition, the poorly ordered mesoporous materials had unusual desorption characteristics, namely they possessed a two-step desorption branch.