非水体系下介孔炭的快速合成与表征

结合溶胶-凝胶技术和非水体系快速挥发法,以嵌段聚醚F127与酚醛树脂的共混聚合物为无机物成核的模板导向剂和碳源前驱体直接制备介孔炭材料。利用N2物理吸附-脱附,X射线衍射,热失重(TGA),扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)对所得介孔炭产品的结构形貌性能进行了表征。结果表明,随着酚醛树脂/F127的质量比在0-1.5内增加,介孔炭颗粒的孔隙结构经历了由三维体心立方向二维六方再到蠕虫状无序结构的转变过程。同时其最佳几率孔径随酚醛树脂/F127比值的增加呈现先减小后增大的趋势。     

非水体系下介孔炭的快速合成与表征

结合溶胶-凝胶技术和非水体系快速挥发法,以嵌段聚醚F127与酚醛树脂的共混聚合物为无机物成核的模板导向剂和碳源前驱体直接制备介孔炭材料.利用N2物理吸附-脱附,X射线衍射,热失重(TGA),扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)对所得介孔炭产品的结构形貌性能进行了表征.结果表明,随着酚醛树脂/F127的质量比在0-1.5内增加,介孔炭颗粒的孔隙结构经历了由三维体心立方向二维六方再到蠕虫状无序结构的转变过程.同时其最佳几率孔径随酚醛树脂/F127比值的增加呈现先减小后增大的趋势.     

介孔炭制备参数对其介观结构的影响研究

采用软模板法制备介孔炭,探究碳源的碳链长度、碳源和模板剂的质量比以及模板剂的类型对介孔炭材料粒径大小和介孔结构的影响。结果表明,当酚醛树脂的热聚合时间为1.0 h时,介孔炭孔径较均匀,孔结构密实;当模板剂与酚醛树脂的质量比在1.0∶1.0时,所形成的介孔炭孔隙发达,比表面积和孔容较大;在碳源聚合时间为1.0 h,模板剂和酚醛树脂质量比为1.0∶1.0的条件下,模板剂P123和F127不影响介孔材料的孔结构,但会改变孔结构的形状,形成不同的空间结构。     

介孔炭制备参数对其介观结构的影响研究

采用软模板法制备介孔炭,探究碳源的碳链长度、碳源和模板剂的质量比以及模板剂的类型对介孔炭材料粒径大小和介孔结构的影响。结果表明,当酚醛树脂的热聚合时间为1.0 h时,介孔炭孔径较均匀,孔结构密实;当模板剂与酚醛树脂的质量比在1.0∶1.0时,所形成的介孔炭孔隙发达,比表面积和孔容较大;在碳源聚合时间为1.0 h,模板剂和酚醛树脂质量比为1.0∶1.0的条件下,模板剂P123和F127不影响介孔材料的孔结构,但会改变孔结构的形状,形成不同的空间结构。     

介孔炭的应用研究进展

介绍了介孔炭在吸附、催化、模板材料及其他领域的应用现状及发展趋势。介孔炭作为吸附材料,在生物、环保、储能领域有了一定的应用。介孔炭作为新兴的催化剂载体,在电化学领域、石油化工领域、有机及无机化学领域的研究较多,指出进一步分析其特性,提高催化剂活性组分的分散性,简化工艺,降低成本是介孔炭在该领域的研究重点。同时也介绍了介孔炭作为模板材料及纳米反应器的探索性研究。     

有序介孔炭的合成及其磺化制备固体酸

对于高酸值油脂原料,在酯交换反应制备生物柴油前需对其进行降酸处理,然而常用的H₂SO₄催化降酸法存在设备腐蚀和环境污染等问题。采用软模板法合成有序介孔炭(OMCs),利用TEM、SAXRD及N₂吸附/脱附等对其进行结构性能表征,探讨了模板剂与前驱体的质量比、热聚合时间、煅烧温度等工艺条件对OMC介孔结构的影响,获得了具有高度有序二维六方孔道结构的介孔炭,孔径3~4 nm,比表面积>600 m²/g。进而通过自由基加成法对OMC磺化制得磺化介孔炭,其介孔有序性能够得到很好的保持。合成的磺化介孔炭将作为固体酸催化剂用于后续高酸值油脂制备生物柴油的降酸过程。     

有序介孔炭的研究进展

综述了以硬模板法、软模板法和混合模板法合成有序介孔炭的研究进展。对上述三种制备有序介孔炭的方法和原理进行了的简单介绍,指出各种方法在制备有序介孔炭时存在的长处与不足。讨论了采用不同模板剂和炭前躯体对所制备的有序介孔炭的结构、孔径大小、孔径分布及物理化学性能的影响,指出在制备有序介孔炭的过程中,主要问题是选择一种与模板剂可产生较强相互作用的炭前躯体并控制炭前躯体与模板之间的摩尔比率。最后对有序介孔炭的潜在应用和发展方向进行了展望。     

介孔炭的制备与表征

文章采用硬模板法,通过选取蔗糖、糠醇、萘作为不同的碳源和不同的模板剂,控制模板剂投加量、碳化时间工艺条件,制备介孔炭材料,结合SEM、BET等分析测试手段,探究不同条件对介孔炭材料的形貌和孔径的影响,为实现孔径可调提供数据基础。结果表明:采用SBA-15为模板剂、蔗糖为碳源、1.5 g的模板剂投加量,6 h的碳化时间,制备出较大的比表面积及孔容孔径,呈有棒状排列的有序介孔炭材料特征。     

水热-软模板法制备介孔炭球及其应用

介孔炭球兼具炭材料以及球状胶体的优点,即优异的流动性、分散性、导电性以及可调控的孔径大小和粒径尺寸,使其在生物、催化、吸附分离和电化学等领域展示出良好应用前景。近年来,水热-软模板法作为一种有效的制备介孔炭球的方法被广泛报道,它通过水热实现球形结构的控制并借助软模板实现对介孔的调控。本文综述了水热-软模板法制备介孔炭球的最新进展,包括其结构与形貌的调控、改性和其应用。对如何选取碳源、软模板和溶剂等问题进行了总结并展望了其在各应用中的发展方向。     

软模板法合成有序介孔炭的模板剂研究进展

本文较为详尽地介绍了软模板法合成有序介孔炭材料过程中常用到的几种模板剂,包括两性表面活性剂、嵌段共聚物等,其中嵌段共聚物又可进一步划分为二嵌段共聚物和三嵌段共聚物.并简要介绍了合成介孔炭时采用的反应路线以及产物的结构特征.比较了不同模板剂在合成过程中的优缺点,并展望了其未来发展前景.     

模板法中孔炭材料的制备与表征

以正硅酸乙酯为模板硅源，酚醛树脂为炭前驱体，运用模板法制备了中孔炭材料。并用红外光谱（FTIR）、低温N2自动吸附、扫描电镜（SEM）、甲醛和VB12饱和吸附等对材料的结构及性能进行了测试与表征。结果表明：制备的炭材料孔径集中分布在2～7nm左右，且中孔孔隙率达到74．6％，比表面积达到1012m^2／g；材料对VB12分子有较好的吸附性能。表明通过控制正硅酸乙酯的水解条件能制备孔径集中的中孔炭材料。     

非硅组成有序介孔材料合成及应用

有序介孔材料是近年来国际上跨学科的研究热点之一,非硅组成介孔材料在光,电,磁,传感器,催化等许多领域有潜在的应用价值。本文综述了非硅组成有序介孔材料的合成现状,合成机理以及应用研究情况。     

中孔炭材料的制备及吸附性能的研究

以正硅酸乙酯为模板硅源，酚醛树脂为炭前驱体，运用模板法制备了中孔炭材料。并用红外光谱（FT—IR）、扫描电镜（SEM）、低温N2自动吸附、甲醛和VB12饱和吸附等对样品形貌、孔结构和吸附性能进行了研究。结果表明：制备的炭材料孔径集中分布在2-7nm左右，且中孔孔隙率达到74．6％，比表面积达到1012m^2／g；材料对VB12大分子有较好的吸附性能。表明通过控制正硅酸乙酯的水解条件能制备孔径集中的中孔炭材料。     

棒状有序介孔锌掺杂氧化硅的合成与性能

采用共沉淀法经水热反应合成了棒状有序介孔锌掺杂氧化硅(mesoporous zinc-doped silica,MZS)材料,借助X射线衍射、Fourier变换红外光谱、光电子能谱、透射电镜、N2吸附-脱附、光致发光光谱等测试手段对有序介孔结构及光学性能进行了表征.结果表明:合成材料具有高度的长程有序结构,虽然锌的掺杂引起材料的比表面积的减小,但仍能保持介孔材料的有序性.合成材料中的Zn2 已经进入Si-O骨架并产生大量Si-O-Zn交联键,进而引发了MZS介孔材料的蓝色荧光发射强度显著增强且有明显蓝移.     

添加剂作用下煤基中孔活性炭的制备

以贫煤为原料,硝酸盐为添加剂,制得中孔发达的活性炭.利用N2吸附脱附曲线对样品孔隙结构进行了表征,并考察了其吸附性能(碘值和亚甲蓝值).结果表明,未加添加剂时,可以得到中孔孔容0.287 4 mL/g,中孔率达72.43%的活性炭;加入添加剂后,微孔孔容和中孔孔容提高了0.05 mL/g左右.结果还表明,实验用硝酸盐有利于微孔的形成,能促进微孔向中孔的发育,提高总孔容;利用不同浓度的添加剂对活性炭的孔隙可进行定向调变.     

直接合成中孔材料MCM-41

以水玻璃为硅源，三甲基十六烷基溴化胺(cetyltrimethylammonium bromide，CTAB)为模板剂，10％的H2SO4为pH调节剂，在敞开体系中直接合成中孔分子筛MCM-41。利用XRD和孔径分布测定对合成的分子筛进行了结构表征，研究了料浆的n(Si)／n(CTAB)比值，体系的pH值，晶化温度和时间对MCM-41合成的影响。根据实验给出合成条件为：n(Si)／n(CTAB)=5～7，浆料pH值10．5～10．7，合成温度373K，晶化时间12～24h。     

溶胶-凝胶法制备中孔炭材料的研究进展

中孔炭材料在催化剂载体、分离材料、吸附剂和电极材料等方面具有潜在的应用前景。溶胶-凝胶法通过控制炭前驱体聚合物和模板物质分子网络结构同时生成，可以在一定程度上控制炭材料的最终结构，是制备中孔炭材料的新颖有效方法之一。本文综合有关文献，对溶胶-凝胶法制备中孔炭材料做了简要的综述。     

有序介孔纳米材料主-客体组装的研究进展

本文论述了以MCM-41和HMS为代表的有序介孔纳米材料的主-客体自组装体系以及它们在化学催化、环境保护、光学等领域的应用。并展望了主-客体组装有序介孔材料的发展趋势。     

Mn掺杂的介孔氧化硅材料的合成与表征

在室温碱性条件下合成了Mn掺杂的介孔氧化硅MCM－41材料,并利用XRD,FTIR,N2吸会,HREM等测试手段对其进行了表征。研究发现：随着Mn掺杂量的增加,XRD图谱中材料的特征衍射峰（100）强度逐渐减弱,比表面SBET值随之减小,表明Mn掺杂可以使介孔结构稳定性下降;红外光谱中968cm^-1附近吸收峰的出现,表明Mn离子已进入Si-O骨架并引起Si-O-Mn键的振动;HREM的结果证实了介孔结构的存在,Mn的掺杂可造成有序介孔结构发生扭曲并趋向混乱。     

液相法合成ZrO2介孔材料

以工业化试剂聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚P123为模板剂,ZrOCl2为锆源,在不引入SO4^2-或PO4^3-进入骨架的情况下,利用溶胶-凝胶法合成了比表面积为156 m^2/g,孔径分布窄,孔径可调的ZrO2介孔材料.结果表明：乙酰丙酮的加入对合成ZrO2介孔材料有不利影响,会破坏孔道结构;陈化时间和搅拌温度的改变可以调节介孔ZrO2的孔径,影响孔道构型,而搅拌温度过高将不能形成介孔结构;提高焙烧温度,使孔径增大,比表面积下降,但孔道构型基本没有发生变化,仍为介孔结构.