NaY分子筛模板法合成多孔炭材料

采用NaY沸石分子筛作模板,乙酰丙酮为炭前驱体,使用液相浸渍-气相沉积工艺合成了富含微孔和中孔结构的多孔炭材料并对其进行了表征.所合成的多孔炭比表面积1351m2/g,孔容0.892cm3/g,微孔率0.63,孔径分布多在0.8nm～3.0nm之间.     

模板法制备有序介孔炭及其超电性能研究

以F127为模板剂,通过模板法制备了有序介孔炭材料(OMC)。对样品进行了X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM),研究其结构和形貌。结果表明,OMC孔道有序规则,壁宽为10nm。电化学测试表明此电极材料具有良好的电化学性能,可逆性能好。在电流密度为700mA/g的条件下,经500次循环测试,有序介孔炭的容量保持率为90.5%。     

模板法合成中孔炭材料

在综合分析无机模板法和有机模板法的基础上,提出矿物模板法和复合模板法是制备中孔炭的有效方法.矿物模板法原料价格低廉、来源广泛.复合模板法综合了软模板和硬模板的优点,能够拓展中孔炭的结构、性能和应用领域.以矿物模板制备的炭材料具有良好的电学、医学性能等,有望获得良好性价比的中孔炭材料.     

无机模板法制备多孔炭的研究进展

对无机模板法制备多孔炭材料的研究进展进行了综述,详细介绍了近年来沸石分子筛、介孔分子筛、无序中孔硅和天然粘土等无机材料作模板制备多孔炭的研究概况,并对其优缺点和应用前景进行了评述.无机模板法制备的多孔炭孔道均一、孔道结构排列有序,具有极高的应用价值.     

模板法制备超级电容器用多孔炭的研究进展

多孔炭材料具有优良的电导率、高的比表面积以及优异的电化学稳定性,被广泛用于能量存储和转换领域.模板法被认为是制备具有良好孔结构和孔径分布炭材料最成熟的方法之一.本文归纳总结了模板法,包括硬模板(镁基、硅基、锌基、钙基)、软模板(常规软模板、离子液体、低共熔溶剂)、自模板(生物质、金属有机框架)制备超级电容器用分级多孔炭...     

以模板法制备介孔碳及其性能研究

活性炭、卡宾、石墨、富勒烯和纳米碳管以及金刚石等是炭材料家族的代表,随着科学技术的进步和分析手段的提高,越来越被人们所重视。日常生活中人们接触到的各种炭材料差不多都可归结为无定形炭的范畴,如类金刚石炭、玻璃炭、活性炭以及各种炭黑、焦炭等。     

自生模板法制备多孔炭材料及其超级电容器性能

以柠檬酸锌为前体,利用碳化过程中产生的ZnO作为模板,制备了具有高比表面积和丰富孔道结构的多孔炭材料,系统研究了碳化温度对所得材料比表面积、孔体积及超级电容器性能的影响。结果表明:随着温度的升高,比表面积增大,孔容增大,多孔炭材料的电容性能也相应提高,在碳化温度为1273K时,所得炭材料(Zn C1273)的比表面积高达1763m2/g,孔容为3. 08cm3/g。利用1. 0mol/L四乙基四氟硼酸铵的乙腈溶液为电解质,所得炭材料作为电极应用于超级电容器,在0. 5～20A/g高电流密度下的容量保持率为93. 2%。     

沸石矿模板制备多孔炭及其电性能研究

为降低模板法制备多孔炭的成本,使用一种天然沸石矿为模板来制备多孔炭。利用XRD、N2吸附和循环伏安法研究多孔炭的物相组成、孔结构和电化学性能。研究表明,所制备多孔炭的比表面积仅为411m2/g,但富含中大孔,并具有较宽的孔径分布;在1mol/L的H2SO4溶液中,1mV/s的扫描速度下,多孔炭的比容量为185F/g,扫描速度增加到500mV/s,其比容量保持率高达72%,比在相同条件下,比表面积2322m2/g的商业微孔活性炭的容量保持率23%高得多,且保持了良好的扫描曲线。     

表面活性剂模板法制备介孔材料

自从发现M41S系列介孔分子筛以来,人们对介孔材料的研究越来越活跃.在介孔材料的制备方面,用表面活性剂作模板来组装的方法有着重要的地位.对介孔材料的研究工作进行了简要介绍,讨论了介孔材料的形成机理、制备和影响介孔材料结构的因素.     

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...     

模板法制备多孔碳材料的研究

多孔碳材料在催化、吸附、能源领域具有广泛的应用价值,它具有比表面积大、导电和导热性高、化学稳定好、价格便宜等特点,受到了人们的广泛关注.综述了氧化硅模板法制备多孔碳材料的研究进展,并简要地阐述了各种氧化硅为模板制备多孔碳材料的制备过程和优缺点.最后总结和展望了目前的研究现状和今后的发展.     

中孔材料的研究进展Ⅰ:合成

近几年中孔材料的研究非常活跃，本文对中孔材料合成的最新进展进行了综述，从表面活性模板法和非表面活性剂模板法合成中孔材料两方面，对有关中孔材料骨架成分的调节，中孔材料形态及孔径的控制，以及提高中孔材料的水热稳定性等的最新研究成果进行了总结。     

Recent Progress in the Synthesis of Porous Carbon Materials

In this review, the progress made in the last ten years concerning the synthesis of porous carbon materials is summarized. Porous carbon materials with various pore sizes and pore structures have been synthesized using several different routes. Microporous activated carbons have been synthesized through the activation process. Ordered microporous carbon materials have been synthesized using zeolites as templates. Mesoporous carbons with a disordered pore structure have been synthesized using various methods, including catalytic activation using metal species, carbonization of polymer/polymer blends, carbonization of organic aerogels, and template synthesis using silica nanoparticles. Ordered mesoporous carbons with various pore structures have been synthesized using mesoporous silica materials such as MCM‐48, HMS, SBA‐15, MCF, and MSU‐X as templates. Ordered mesoporous carbons with graphitic pore walls have been synthesized using soft‐carbon sources that can be converted to highly ordered graphite at high temperature. Hierarchically ordered mesoporous carbon materials have been synthesized using various designed silica templates. Some of these mesoporous carbon materials have successfully been used as adsorbents for bulky pollutants, as electrodes for supercapacitors and fuel cells, and as hosts for enzyme immobilization. Ordered macroporous carbon materials have been synthesized using colloidal crystals as templates. One‐dimensional carbon nanostructured materials have been fabricated using anodic aluminum oxide (AAO) as a template.     

介孔材料的制备及表征

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,在酸性溶液的条件下,利用模板剂与硅源水解后生成的聚集体之间相互作用,通过分子自组装,萃取除去模板剂而形成蠕虫状的介孔SiO2材料。采用TEM、XRD、N2吸附/脱附和FT—R等测试手段对产物进行了表征。结果表明,合成的介孔固体材料为无定型氧化硅,与煅烧法相比,该介孔固体的孔径较大(7nm以上)、孔壁较厚、孔径分布较窄、BET表面积较大(可达1200m2/g)。     

介孔氧化硅材料的研究进展

介孔氧化硅材料自1992年首次会成以来,已经成为众多研究领域的一个研究热点．本文综述了介孔氧化硅的合成及分类、合成机理、影响孔径尺寸的因素及研究应用进展状况．介孔氧化硅材料可能在催化及纳米材料等领域具有广泛的应用前景．     

Functionalization of Porous Carbon Materials with Designed Pore Architecture

Recent progress in syntheses of porous carbons with designed pore architecture has rejuvenated the field of carbon chemistry and promises to provide new advanced materials. In order to reap the full benefit of designer carbons, it is necessary to develop chemistries for functionalizing the porous carbon surfaces. This Review examines methods of functionalizing porous carbon through direct incorporation of heteroatoms in the carbon synthesis, surface oxidation and activation, halogenation, sulfonation, grafting, attachment of nanoparticles and surface coating with polymers. Methods of characterizing the functionalized carbon materials and applications that benefit from functionalized nanoporous carbons with designed architecture are also highlighted.     

埃洛石为模板合成中孔炭

以天然矿物埃洛石为模板, 蔗糖为碳源合成了具有“壳-核”结构的中孔炭。通过SEM、TEM、N₂吸附、XRD、Raman、TG对样品进行了形貌和结构表征。结果表明: 模板炭具有一维管状结构, 与埃洛石具有相似的形貌。经过700℃和900℃炭化后的模板炭比表面积达到了945 m²/g和1147 m²/g, 孔容和中孔率也较埃洛石有了很大的提高。去除模板后得到的模板炭具有很高的纯度, 为无定形炭。升高炭化温度, 模板炭的拉曼特征参数R值降低, 热分解温度由563℃提高到623℃。同时, 对模板炭的形成过程及孔道形成机理进行了分析和讨论。     

超级电容器电极用N-掺杂多孔碳材料的研究进展

多孔碳材料作为双电层电容器的主要电极材料,已成功应用于商业化超级电容器。但作为电极材料,纯碳材料表面疏水、内阻较大、电容较低等缺点使其进一步发展受到制约。近年来,随着超级电容器的迅速发展,氮掺杂多孔碳材料作为其电极材料引起研究人员的广泛关注,并采用不同的制备方法成功合成了一系列结构不同、性能优异的氮掺杂碳材料。基于超级电容器氮掺杂多孔碳电极材料的最新研究进展,首先介绍了氮在碳材料中的基本存在形式及对碳电极材料性能的影响,然后重点评述了氮掺杂碳电极材料的制备,最后总结了超级电容器氮掺杂碳材料的发展趋势。     

Dual-Silica Template-Mediated Synthesis of Nitrogen-Doped Mesoporous Carbon Nanotubes for Supercapacitor Applications

1D carbon nanotubes have been widely applied in many fields, such as catalysis, sensing and energy storage. However, the long tunnel-like pores and relatively low specific surface area of carbon nanotubes often restrict their performance in certain applications. Herein, a dual-silica template-mediated method to prepare nitrogen-doped mesoporous carbon nanotubes (NMCTs) through co-depositing polydopamine (both carbon and nitrogen precursors) and silica nanoparticles (the porogen for mesopore formation) on a silica nanowire template is proposed. The obtained NMCTs have a hierarchical pore structure of large open mesopores and tubular macropores, a high specific surface area (1037 m² g⁻¹), and homogeneous nitrogen doping. The NMCT-45 (prepared at an interval time of 45 min) shows excellent performance in supercapacitor applications with a high capacitance (373.6 F g⁻¹ at 1.0 A g−¹), excellent rate capability, high energy density (11.6 W h kg⁻¹ at a power density of 313 W kg⁻¹), and outstanding cycling stability (98.2% capacity retention after 10 000 cycles at 10 A g⁻¹). Owing to the unique tubular morphology, hierarchical porosity and homogeneous N-doping, the NMCT also has tremendous potential in electrochemical catalysis and sensing applications.