介孔材料的制备、表征、组装及其应用

介孔材料因具有一系列独特性质而成为近年来材料研究的热点.对介孔材料的制备技术进行了简要介绍并分析了其影响因素,概括了常用的表征方法,进一步系统阐述了介孔材料的组装及应用,并展望了介孔材料研究的发展前景.     

聚丙烯腈基介孔碳材料的制备与应用研究进展

介孔碳材料不仅具有高比表面积和大孔径,还具有表面疏水性、良好的水热稳定性及优异的导电性等特点,在催化、电化学等诸多领域具有广阔的应用前景,成为国内外研究的热点之一。文中主要综述了近年来利用聚丙烯腈制备介孔碳材料的研究进展,并简要阐述了不同形貌的聚丙烯腈基介孔碳材料的制备方法及在催化剂载体、超级电容器、燃料电池等领域的具...     

介孔材料的合成机理与应用

对近年来介孔材料的最新研究进展进行了综述.就介孔材料的主要合成机理,即液晶模板机理、电荷匹配机理、静电作用模型、棒状自组装模型和层状折皱模型等进行了简要介绍,对介孔材料在催化、吸附、纳米复合体系及其他领域的应用情况进行了总结,并对未来的发展趋势进行了展望.     

介孔材料在生物柴油合成中的应用

生物柴油是一种绿色可再生能源,一般是通过酸或碱催化酯化或酯交换反应来制备。综述了介孔金属氧化物、介孔分子筛及介孔磷酸盐等不同类型介孔材料催化剂用于制备生物柴油的研究进展,并对制备生物柴油的介孔催化剂研究方向进行展望。     

介孔泡沫及手性介孔材料的制备与应用

介孔泡沫材料具有超大介孔、开放式孔结构、孔径可调等特点,在催化剂载体、酶固定等领域具有明显的优势.手性介孔材料除了具有常规介孔材料的特点外还具有手性,因此在立体化学领域具有潜在的研究与应用价值.综述了介孔泡沫材料以及手性介孔材料的合成与应用.     

TiO2介孔材料合成及应用

TiO2介孔材料因其在光催化、催化剂载体、传感器、电化学器件等方面具有种种潜在的用途而备受关注，已经成为材料科学一个崭新的研究方向。综述了介孔TiO2的合成方法及应用等方面的研究成果。     

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.     

介孔材料可控合成及在核工业中的应用研究进展

介绍了介孔材料可控合成方法及研究进展,综述了介孔材料在核工业中的应用,如用于放射性核素的吸附、分离和废物固化等,并对介孔材料控制合成和应用前景进行了展望。提出应对介孔材料进行孔道结构及形貌控制合成、修饰或功能化研究,制备具有短孔道特殊形貌的介孔材料,提高其吸附性能和选择性;寻求更经济可行的合成路线,降低介孔材料的生产成本,逐步实现产业化;深入研究可控合成机理及介孔材料对放射性核素的吸附机理。     

介孔TiO2的材料合成及其在光催化领域的应用

在紫外光照射下TiO2是一种高效的光催化材料,具有重大的应用价值.近年来,随着纳米材料科学的发展,介孔材料的独特性质越来越受到人们的重视.介孔TiO2材料被证明在降解有害气体、有机染料等方面具有比传统颗粒TiO2更高的光催化活性.本文综述了介孔TiO2材料的合成方法及其在光催化领域的应用.     

新型一维材料—单壁碳纳米管的制备和应用研究

本文简要综述了单壁碳纳米管的最新进展。主要介绍了最近两年单壁碳纳米管的制备技术发展情况,包括电弧放电,化学气相沉淀,激光蒸发和太阳能方法。展望了其在储氢材料,纳米电子器件等领域的应用前景。讨论了影响单壁碳纳米管制备及实际应用的几个关键因素。提出了单壁碳纳米管的发展方向。     

碳纳米管的应用研究

碳纳米管是材料科学领域的研究热点,在许多方面都有吸引人的应用前景.综述了当前碳纳米管在电子技术、环境监测和能源利用、催化学等方面应用研究的现状.并展望了碳纳米管的应用前景.     

超声化学法制备介孔复合材料的研究

将超声技术引入介孔材料的合成中是近年来研究的热点 ,用超声诱导的方法可大大缩短合成时间 ,又可获得性能优良的介孔复合材料。从超声化学的基本原理和特点出发 ,主要介绍了超声法在制备硅基介孔材料和非硅基介孔材料方面的应用 ,并对超声化学法在该领域的发展前景进行了展望。     

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.     

基于MOFs的碳纳米管复合材料的制备和应用进展

碳纳米管(CNTs)作为纳米材料研究中的一个重要发现,自其诞生以来就成为碳材料领域的研究热点之一.金属有机框架(MOFs)凭借其独特的多孔结构,近年来在各领域的应用已经成为研究前沿之一.随着材料科学的不断发展,对具有不同功能特性材料的复合技术研究,已经成为解决材料应用领域中关键问题的主要方法.而碳纳米管和金属有机框架作为目前材料领域两类十分重要的纳米材料,通过复合技术将碳纳米管的高导电特性和金属有机框架材料的高比表面积、丰富孔道分布特性相结合是研究与应用的必然趋势.本文综述了近年来金属有机框架和碳纳米管的主要复合形式和制备方法,整理了复合材料在超级电容器、锂电池、催化、吸附等领域的最新研究进展,对两种材料性能的协同提升方面进行了讨论和总结,并指出CNTs与MOFs材料的复合以及CNTs的生长分布具有很高的随机性,对其实现进一步控制是未来的技术研究重点.     

炭气凝胶的制备及其在超级电容器中的应用研究进展

综述炭气凝胶的制备工艺,介绍炭气凝胶在超级电容器中的应用,论述了炭气凝胶制备工艺-结构-电极性能的关系.     

聚乙烯吡咯烷酮模板剂制备介孔材料的研究进展

综述了使用聚乙烯吡咯烷酮与阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂复合制备不同形态的介孔二氧化硅材料和复合介孔硅基材料的研究进展。介绍了以聚乙烯吡咯烷酮为单模板剂或复合模板剂制备球状、层状以及纤维状等非硅基介孔材料的合成方法。     

纳米限域材料的制备及其在污染治理中的应用研究进展

纳米技术在环境污染治理中具有广泛前景,然而其在应用过程中存在纳米颗粒及活性中心易团聚失活的问题。将纳米粒子的活性中心限制在载体的孔道内,构建出新型纳米限域材料可以有效克服这一缺点。同时,凭借材料的纳米限域效应,一定程度上可影响水的氢键网络结构,并会影响反应中中间活性粒子的演化、传质速率、晶体的生长和成核阶段过程,以及提高局部空间内反应底物的浓度。本文系统梳理了纳米限域材料的制备方法,并对比分析了各种制备方法的优缺点,归纳总结了近年来纳米限域材料在吸附和高级氧化降解污染物中的研究进展,展望了未来纳米限域材料在环境污染物治理领域的研发及应用前景。     

Highly basic CaO nanoparticles in mesoporous carbon materials and their excellent catalytic activity

Highly basic CaO nanoparticles immobilized mesoporous carbon materials (CaO-CMK-3) with different pore diameters have been successfully prepared by using wet-impregnation method. The prepared materials were subjected to extensive characterization studies using sophisticated techniques such as XRD, nitrogen adsorption, HRSEM-EDX, HRTEM and temperature programmed desorption of CO2 (TPD of CO2). The physico-chemical characterization results revealed that these materials possess highly dispersed CaO nanoparticles, excellent nanopores with well-ordered structure, high specific surface area, large specific pore volume, pore diameter and very high basicity. We have also demonstrated that the basicity of the CaO-CMK-3 samples can be controlled by simply varying the amount of CaO loading and pore diameter of the carbon support. The basic catalytic performance of the samples was investigated in the base-catalyzed transesterification of ethylacetoacetate by aryl, aliphatic and cyclic primary alcohols. CMK-3 catalyst with higher CaO loading and larger pore diameter was found to be highly active with higher conversion within a very short reaction time. The activity of 30% CaO-CMK3-150 catalyst for transesterification of ethylacetoacetate using different alcohols increases in the following order: octanol > butanol > cyclohexanol > benzyl alcohol > furfuryl alcohol.     

Direct template synthesis of mesoporous carbon and its application to supercapacitor electrodes

A direct templating method which is facile, inexpensive and suitable for the large scale production of mesoporous carbon is reported herein. A meso-structure surfactant/silicate template was made in a solution phase and resorcinol-formaldehyde as a carbon precursor was incorporated into the template solution. After aging, carbonization and hydrofluoric acid (HF) etching, mesoporous carbon was obtained. Using X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy and nitrogen sorption, the synthesis mechanism of the mesoporous carbon was elucidated. According to the small angle X-ray scattering measurements, the surface became smoother after the removal of the silica, indicating that the silica was mostly located at the pore surface of the carbon. Also, the calculation of the pore volume demonstrated that the silica was transferred into the pores of the carbon without structural collapse during HF etching. When the prepared mesoporous carbon was applied to a supercapacitor electrode, the rectangular shape of the cyclic voltammogram was less collapsed, even at a high scan rate, which is indicative of its high rate capability. This was due to the low resistance of the electrolyte in the pores (3.8 Ω cm²), which was smaller than that of conventional activated carbon electrodes and even comparable to that of ordered mesoporous carbon electrodes. This improved performance was probably due to the well developed mesoporosity and high pore connectivity of the prepared mesoporous carbon.