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。     

多级结构微/纳米SiO_2球的合成与应用研究

多级结构微/纳米材料SiO2球有4种主要的结构类型,中空介孔球、核-中空多孔壳球体、囊泡和多级孔球。介绍了材料合成的硬模板法、软模板法和其他几种特殊方法,简述了材料在药物、催化剂载体及模板等方面的应用。并对材料发展前景进行了展望。     

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...     

分级结构介孔-大孔氧化铝的研究进展

介孔氧化铝材料自合成以来,因其在催化、吸附等领域的广泛应用受到了极大的关注。随着石油化工领域大分子反应不断增加,介孔氧化铝的使用逐渐受到限制,合成具有分级结构介孔-大孔氧化铝材料将具有重大意义。分级结构介孔-大孔氧化铝因其同时具有介孔和大孔孔道,不仅促进了客体分子在孔道内部的传送、减小扩散阻力,而且增大了孔道的比表面积,有助于改善吸附和分离效率、延长催化寿命,因此在吸附和催化方面具有广泛的应用前景。介绍了采用单模板法、双模板法和无模板法合成分级结构介孔-大孔氧化铝材料,并对材料在吸附和催化领域的应用进行探讨,最后对分级结构介孔-大孔氧化铝材料的发展趋势进行了展望。     

用稻壳灰为硅源合成有序介孔二氧化硅材料的研究

用稻壳灰为硅源,用十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂,在酸性或碱性条件下均成功地合成了有序介孔SiO2材料MCM-41.利用XRD、N2吸附曲线、SEM、TEM等测试方法分别对稻壳灰及介孔SiO2样品进行了表征.结果表明,稻壳灰为非晶体,呈粒状的多孔结构,其比表面积为250m2/g;在酸性条件下合成的MCM-41具有周期性规则排列的介孔结构,最可几孔径为2.4nm,比表面积为1100m2/g.     

多级孔材料研究进展

多孔材料具有孔隙率高、比表面积大、导热系数低、体积密度小及化学性质稳定等优点,在吸附与分离、催化剂载体、隔热材料、能量储存、传感器等领域拥有广阔的应用前景。基于孔直径的大小可将多孔材料分为三类:孔径大于50nm的大孔材料(Macroporous materials),孔径介于2～50nm的介孔材料(Mesoporous materials)和孔径小于2nm的微孔材料(Microporous materials)。但是,由于孔径的限制,这三类材料的应用均存在一定的局限性。多级孔材料兼具通透性好、孔隙结构发达、体积密度小、比表面积和孔体积大等优点,打破了传统单级孔材料孔结构单一的局限,因此越来越受到研究人员的关注。然而,多级孔材料在制备中仍存在较多问题。例如,其合成过程通常会涉及到两种及两种以上的方法,制备工艺复杂;现有的多级孔材料的制备成本高,孔结构难以控制。因此,研究者们主要从优化多级孔材料的制备工艺以及降低生产成本等方面入手,制备出孔径均一且可控的多级孔材料。多级孔材料主要有大孔-介孔材料(Macro-mesoporous materials)、微孔-介孔材料(Micro-mesoporous materials)以及含有两种或多种不同孔径的介孔-介孔材料(Meso-mesoporous materials)。大孔-介孔材料常见的制备方法有模板法、发泡法、溶胶-凝胶法及熔盐法等;微孔-介孔材料的主要制备方法有化学活化法、模板法和水热法等;介孔-介孔材料的制备方法主要有水热法、模板法、溶胶-凝胶法及自组装法等。本文综述了近年来多级孔材料的最新研究进展,分别对大孔-介孔、微孔-介孔及介孔-介孔材料的制备方法进行了介绍,并简要分析了未来本领域研究的发展趋势。     

模板法制备TiO2介孔材料的研究进展

TiO2介孔材料在催化、吸附及分离等领域具有十分重要的应用,是当今介孔材料研究的热点之一。本文综述了介孔材料的分类,概述了模板法制备TiO2介孔材料的机理及不同类型的模板剂在TiO2介孔材料制备中的应用,指出了模板剂脱除过程中存在的问题,并对介孔材料的研究和应用前景进行了展望。     

双功能性离子液体溶胶-凝胶法制备介孔SiO_2

首先合成了一种新型双功能性离子液体1-甲基-3-(3'-磺酸丙基)咪唑十二烷基磺酸盐([PMIM(SO3H)][C12SO3]),并采用FT-IR、1H NMR和13C NMR对其结构进行了表征;进一步以该离子液体为模板剂和酸源,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过溶胶-凝胶法制备出介孔SiO2,利用TGA和FT-IR研究了介孔材料的形成过程,采用SAXRD、SEM、TEM和氮气等温吸附-脱附等手段对介孔材料的结构形貌进行了表征,并研究了其对Pb2+的吸附性能。结果显示,以[PMIM(SO3H)][C12SO3]为模板剂和酸源制备的介孔SiO2其比表面积、孔容、平均孔径大小分别为1 010m2/g、0.95 cm3/g、3.25 nm,其对重金属Pb2+有很好的吸附性能。     

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。     

无定形介孔SiO_2纳米粉体的仿生合成及表征(英文)

以酵母细胞为模板,采用共沉淀法制备了具有介孔结构的无定形SiO2纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)测试出合成的材料为无定形结构,通过氮气吸附-脱附测试证明样品中含有介孔结构,并且样品的比表面积为443.18m2/g,BJH吸附平均孔径为6.24nm。样品的介孔结构也通过TEM得到证实。采用红光光谱测试分析了样品的化学键的键链情况。最后对其合成机理进行了分析,并画出了合成机理的简单模拟图。     

介孔TiN纳米材料研究新进展

氮化钛(TiN)材料具有高熔点、高硬度、耐磨损、耐酸碱腐蚀及良好的导电性和生物相容性等优异特性,加之介孔材料具有均一且连续可调的纳米级孔径尺寸、较大的比表面积和孔容等特点,使介孔TiN纳米材料在催化、光催化、储能等领域展现出广阔的应用前景。从介孔氮化钛纳米材料的结构及其特性出发,较详尽地介绍了近年来国内外介孔TiN纳米材料在应用研究方面的最新成果,综述了近年来该材料的合成方法,主要包括模板法和无模板法,同时分析了目前存在的问题和未来的发展前景。     

软模板法合成介孔碳材料的研究与展望

介孔碳材料因其较高的比表面积,丰富的介观结构,高度有序的纳米孔道,已经引起了人们广泛的关注,因此在许多领域具有潜在的应用价值。软模板法合成介孔碳材料具有简单易行、成本低、结构可控等优点。目前采用最广泛的是溶剂挥发诱导自组装法和水热合成法,此文总结了这两种方法合成有序介孔碳材料的合成路线,阐述了其广泛的应用领域,并对有序介孔碳材料的合成与应用进行了展望。     

模板法合成多孔炭材料的研究现状

模板法为多孔炭材料的可控与定向合成开辟了一条新的技术途径,已成为近几年国内外材料制备领域的研究热点。介绍了模板法合成多孔炭的原理及其特征,综合分析了模板类型、炭前驱体的种类、合成工艺的特点,重点综述了微孔炭、介孔炭、大孔炭的模板合成,并展望了多孔炭材料的发展方向。     

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.     

聚合物模板法制备介孔材料

聚合物模板剂因其能够自组装成形态不同、尺寸可调的纳米单元,且在反应后易于除去等特点而在介孔材料的合成过程中起着重要的作用。本文中对近几年聚合物模板制备介孔材料的研究做了简要的回顾与总结,介绍了交联及嵌段共聚物、乳液及微乳液以及生物大分子作为模板制备介孔材料的研究进展,对现代物理测试技术如TEM、SEM、XRD和N2吸附-脱附曲线等在介孔材料的制备表征中的应用做了较详细的分析与探讨。     

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)。     

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。     

介孔分子筛的合成与应用研究进展

介孔分子筛是近10年来发现的新材料.其由于在大分子化学及加工过程中具有重要的潜在应用价值,成为材料与化学科学的一个研究热点.归纳了文献资料,系统地介绍了介孔分子筛的类型与合成方法,包括无机前驱体和模板剂的选用、模板剂的脱除、合成机理、孔径调节方法、产物形态控制、合成规律和影响因素分析,并概括地介绍了介孔分子筛的应用.     

用软模板法制备有序介孔炭材料过程的研究

采用软模板法合成有序介孔炭材料,并通过热重分析、低温氮吸附-脱附测量、小角XRD、透射电镜和傅里叶变换红外光谱等分析表征手段,分别考察了有机模板剂脱除和炭化过程对生成有序介孔炭结构和性能的影响。研究结果表明,在N2气氛下350℃焙烧5h可有效脱除有机模板剂,获得具有有序介孔结构的炭材料前驱体;该材料在500~800℃炭化后可生成有序介孔炭材料,其孔径分布变化不大,但比表面积和孔容有较大程度提高,提高部分主要集中分布在微孔区,最佳炭化温度为600℃。     

高分子聚合物模板剂制备介孔材料的研究

高聚物模板剂在介孔材料的合成中起着重要的作用,选择不同的高聚物模板剂可以合成出具有不同形态结构的介孔材料。对介孔材料合成中使用的高聚物模板剂如单一高聚物模板剂、复合高聚物模板剂和天然高聚物模板剂等,进行了综述。