有序介孔碳吸附剂的研究进展

介绍了有序介孔碳吸附剂在吸附中的重要作用,总结了有序介孔碳应用于处理染料废水,去除水中芳香有机污染物,去除重金属离子以及吸附生物分子中的研究现状.展望了有序介孔碳应用于吸附的发展前景.     

有序介孔碳材料的模板化构筑及水处理应用研究

介孔碳材料是指孔径介于2 nm-50 nm的一类多孔碳材料。有序介孔碳材料，具有比表面积高、孔道结构规则有序、孔径分布狭窄、孔径大小可调控、表面易于修饰等结构特点和高机械强度、强吸附能力、化学惰性等性能特点，在诸多领域得到了广泛应用，特别是其作为新型吸附剂在水处理领域具有广阔的发展前景。有序介孔炭材料的制备方法主要有硬模板法和软模板法。模板和碳源的选择是控制有序介孔碳材料结构和性能的关键因素。本文从有序介孔硅、天然矿物、MOFs材料、嵌段共聚物等不同模板的角度对有序介孔碳、多级有序微/介孔碳、多级有序大/介孔碳的制备方法进行综述，并对有序介孔碳材料在水处理领域的应用进行简单介绍。     

基于有序介孔碳-二硫化钼的多巴胺电化学传感器

本文构建了一种新型的基于f-OMC-MoS2/IL/GCE的多巴胺电化学传感器。经实验,该传感器在1.05×10~(-6)~3.60×10~(-4) mol·L~(-1)较宽的范围内呈良好的线性关系,检出限低至2.6×10~(-8) mol·L~(-1)。经研究,该传感器有一定的抗干扰性,可用于实际样品中多巴胺的准确检测。     

熔盐法合成有序介孔碳负载的金属碳化物

有序介孔碳是一种具有宽孔径、规则孔道结构、高比表面积和大孔容的纳米结构材料,具有很高的导电性及化学稳定性,是一种非常优良的载体材料。过渡金属碳化物因其结构相似性,具有一系列类似贵金属的性质,可作为贵金属替代材料,用于多相催化过程。但过渡金属碳化物多数粒径大、比表面积低,不利于催化活性,因此,采用熔盐法合成了多种有序介孔碳负载的过渡金属碳化物,并通过SEM、TEM、XRD、BET等方法对样品进行了一系列表征。结果表明,该方法能有效制备碳负载的TiC、Mo₂C等金属碳化物,且具有较小的颗粒尺寸和较高的比表面积,将有较好的催化应用前景。     

金属负载型有序介孔碳催化剂的制备及应用研究进展

在金属负载型有序介孔碳催化剂的制备工艺过程中,合成比表面积高、孔道结构规整、活性组分高度分散以及粒径尺寸小的催化剂是当前研究的热点,常用的制备方法有浸渍法、化学还原法、一步合成法及共组装合成法等。通过对介孔碳载体改性并采用不同的制备方法调控活性金属在有序介孔碳载体中的粒径及分散度,可提高其在工业废水处理、电化学、催化、储氢等领域的性能。     

简易模板法制备有序介孔碳及其表征

目前制备有序介孔碳的方法工艺复杂、繁琐耗时,为了简化其制备工艺,缩短实验流程,本文提出一种不需要添加额外溶剂直接制备有序介孔碳的方法。以三嵌段共聚物F127为模板剂,自制低分子量酚醛树脂为碳前体,制备了具有二维六方结构的介孔碳。采用红外光谱对酚醛树脂和F127进行表征,研究了两者之间的作用力;采用X射线衍射、透射电镜和N2吸附/脱附等手段对介孔碳结构进行表征,研究了酚醛树脂的合成温度和模板剂用量对介孔碳结构的影响。结果表明酚醛树脂合成温度为70℃,F127：PF=1时,得到的介孔碳比表面积、孔容和孔径分别为490m2/g、0.41cm3/g和4.15nm。     

有序介孔碳和活性炭对阿莫西林的吸附研究

阿莫西林是废水中一类典型的药品与个人护理品类新型有机污染物,会对周围环境和人体健康造成潜在威胁。以蔗糖为碳源、以SBA-15为模板制备有序介孔碳（OMC）。采用动态吸附法研究其对阿莫西林的吸附行为,并与常规吸附材料商用活性炭（GAC）作对比。探讨了废水中阿莫西林的初始浓度、温度及流速对动态吸附的影响。结果表明：在同等条件下,OMC的吸附能力远强于GAC,以OMC为吸附剂可有效去除废水中的阿莫西林类新型有机污染物。     

有序介孔碳-石墨烯复合材料的制备及其对银纳米粒子吸附性能的研究

以溶剂挥发诱导有机-有机自组装法制备了有序介孔碳-石墨烯（OMC-RGO）复合材料。结果表明：当焙烧温度为800℃时,所得的OMC-RGO复合材料与OMC相比,其电导率从0.76S/m增加到32.5S/m,提高到42.8倍;但BET比表面积和孔容分别从670m2/g和0.40cm3/g下降到361m2/g和0.23cm3/g,降低的比率分别为46.1%和42.5%。随后,我们以OMC-RGO为载体,通过物理吸附制备了有序介孔碳-石墨烯-银纳米粒子（OMC-RGO-Ag）复合材料。结果表明：OMC-RGO表面上Ag纳米粒子的粒径在20～40nm之间;且OMC与RGO复合后,RGO表面上的含氧官能团有利于吸附较多的Ag纳米粒子。     

有序介孔氧化铝的合成及稳定性研究

以硝酸铝为原料,聚乙二醇1540为模板剂,碳酸铵为沉淀剂,合成了有序介孔氧化铝。通过BET法比表面积测定以及透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）分析,对合成的有序介孔氧化铝的结构特征进行了表征。重点考察了合成的有序介孔氧化铝在高温条件下的热稳定性。结果表明,合成的有序介孔氧化铝在高温条件下保持了良好的介孔结构,但比表面积有所降低。     

非硅系介孔材料及其应用

介孔材料孔容存贮高、表面凝缩特性优良,在光、电、磁、传感、催化等领域有着广阔的应用,是近年来国内外跨学科研究的热点。文章介绍了近几年来国际上颇为关注的非硅系介孔材料的主要研究动向及其应用方面的最新成果,内容包括介孔铝磷酸盐(AlPOs)、介孔碳、介孔金属氧化物等。     

非硅基介孔材料的合成和研究进展

主要介绍了介孔碳、介孔金属氧化物、介孔金属等几种主要类型的非氧化硅基介孔材料的合成及研究进展,包括合成方法、材料表征以及这些材料的应用等,同时指出这类材料的研究热点和发展趋势.     

有序介孔碳对罗丹明B的吸附行为研究

以嵌段共聚物F127为模板剂,间苯二酚/甲醛为碳源,在酸性条件下制备了孔径为6.44 nm,BET比表面积为661.98 m2/g,孔容为0.46 cm3/g的有序介孔碳(Ordered Mesoporous Carbon,OMC)。将所得有序介孔碳材料应用于罗丹明B(RhB)的吸附,并对吸附等温线和吸附动力学进行了研究。结果表明,吸附行为符合Langmuir吸附等温线及准2级动力学吸附。通过计算吸附过程中的吸附自由能ΔG0、焓ΔH0、熵ΔS0等热力学参数,表明吸附行为是自发进行的且是放热反应。溶液的pH值会对吸附量产生明显的影响,这主要是由于不同的pH值会对RhB的聚合产生明显的影响,从而导致分子尺寸的变化进而影响吸附量。     

有序介孔碳载金属催化剂用于择形催化

择形催化在精细化学合成等领域发挥着重要作用。有序介孔材料具有相对大的孔径以及规整的孔道结构,探究其在有机合成中择形催化性能具有重要意义。本研究考察了有序介孔碳载AuPd合金催化剂的孔径对苄醇选择氧化和喹啉选择加氢反应中分子尺寸选择催化性能的影响。结果表明：有序介孔碳催化剂介孔孔径与反应物分子尺寸之间存在明显的正依存关系。苯甲醇和喹啉等尺寸较小的底物分子可扩散进入3.5 nm的介孔孔道,在合金表面反应;而尺寸较大的分子如2-甲基苄醇和3,5-二叔丁基苄醇,内扩散受到限制,几乎不能发生转化。当孔径扩大至5.0nm时,2-甲基苄醇可扩散进入孔道,催化氧化的转化频率(TOF_Pd)可达307 h^-1;进一步扩大孔径至6.0 nm,尺寸更大的分子如3,5-二叔丁基苄醇也能被氧化,TOF_Pd达到140 h^-1。     

基于f-OMC-CoMoS_2/IL/GCE的亚硝酸盐电化学传感器

采用f-OMC-CoMoS_2/IL/GCE构建了一种新型的亚硝酸盐电化学传感器,采用循环伏安法和电流-时间法对传感器的检测性能进行探究。该传感器对亚硝酸盐展现出了很高的电催化氧化活性,重现性好、抗干扰能力强。在1~6700μmol/L呈良好的线性关系,检测限低至0.04μmol/L。     

有序介孔磷酸锆的研究进展

简要阐述了磷酸锆材料的特点和应用发展现状,重点探索了有序介孔磷酸锆的制备方法及表征技术,对于磷酸锆材料研究及制备中存在的问题进行了归纳。     

松香基季铵盐引导合成新型介孔材料的研究

选择松香基季铵盐为结构引导剂合成介孔材料,利用其特有的三环菲刚性骨架结构成功合成出4个系列多种结构的新型介孔材料.采用X射线衍射、N2吸附-脱附和透射电镜等技术手段考察了不同合成参数对材料结构的影响.本研究首次以大基团非长链表面活性剂引导合成介孔材料,丰富了介孔材料的种类,拓展了介孔材料的合成路线.     

有序介孔聚合物的研究进展

综述了以自组装法、硬模板法和软模板法合成有序介孔聚合物及介孔碳的研究进展。对上述3种制备方法及原理进行了比较,指出目前以嵌段共聚物进行自组装以及采用软模板法制备介孔聚合物的途径更有利于制备有序的介孔聚合物及介孔碳。讨论了采用自组装法及软模板法时,嵌段共聚物的种类、模板剂的类型、聚合物前躯体的结构等对所制备的介孔聚合物以及介孔碳的形貌、介孔结构、骨架结构以及介孔材料的物理化学性能的影响。指出目前在介孔聚合物以及介孔碳的研究中,主要问题是如何提高介孔聚合物的有序性以及其介孔结构的稳定性。最后对有序介孔聚合物及介孔碳的发展方向及应用领域进行了展望。     

氮掺杂有序介孔碳的研究进展

总结了氮掺杂有序介孔碳不同的制备方法,分析了各种制备方法的优缺点,研究了掺氮有序介孔碳在吸附分离、电化学和催化等领域的应用,指出了当前制备掺氮有序介孔碳存在的问题,并对掺氮有序介孔碳的发展方向及应用进行了展望。     

聚丙烯腈/有序介孔碳复合材料吸附铀(VI)的性能研究

本文以CMK-3为主体,将其与丙烯腈单体进行自由基聚合,制备出聚丙烯腈/有序介孔碳复合材料(PAC/CMK-3)。采用TEM、SEM、N2吸附-脱附曲线对复合材料进行表征。系统研究了溶液p H值、初始浓度、反应时间、温度等因素对铀(VI)吸附性能的影响。结果表明,PAC/CMK-3在p H值为5.0时对铀(VI)的吸附能力最高,吸附平衡时间为25 min。相比于CMK-3,复合材料单分子层饱和吸附量由40.90 mg/g增长至220.01 mg/g。