模板法制备木质素基中孔炭材料研究进展

木质素是3种木质纤维类可再生生物质资源之一,同时是自然界中含量最丰富的芳香类天然高分子聚合物,其含碳量超过50%,是制备炭材料的理想前驱体。中孔炭材料具有比表面积高、孔径大等特点,在医学器件、催化、超级电容器等方面有着广泛的应用,模板法是制备中孔炭材料的常用方法。主要介绍以木质素为碳前驱体通过硬模板法、软模板法以及双模板法制备中孔炭材料并调控孔结构,重点介绍了制备最新进展。     

模板法制备有序中孔炭材料及其性能

以SBA-15为模板,蔗糖为炭源,在不同的炭化温度下合成了不同比表面积的中孔炭材料。利用红外光谱(IR), 小角X射线衍射(XRD), 透射电镜(TEM),N₂吸脱附及循环伏安测试等技术考察了不同炭化温度对中孔炭材料形貌、比表面积、孔体积及比电容的影响。结果表明：最佳炭化温度为700℃,TEM观测表明,700℃炭化所制备的样品孔结构呈二维六角有序分布,N₂吸脱附测试表明,该样品的孔体积为1.88 cm³•g^-1,比表面积为1394 m²•g^-1,具有典型的中孔结构和集中的中孔分布,它的最可几孔径为3.4 nm;采用循环伏安测试电极及电容器的电化学行为,结果显示,该样品单电极在6 mol•L^-1的KOH电解液中,扫描速度为1 mV•s^-1时,比电容可达212 F•g^-1,是一种理想的超级电容器电极材料。     

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。     

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。     

胶晶模板法制备有序大孔炭材料研究进展

三维有序大孔炭材料（3DOCM）在光子晶体、催化剂载体、生物传感器和电极材料等方面具有潜在的应用前景，SiO2胶晶模板法是制备有序大孔炭材料的有效方法。制备步骤主要包括SiO2模板的组装、炭前驱填充及模板去除。本文综合所查文献，对有序大孔炭材料的制备及应用做了简要介绍。     

模板法制备多孔炭材料的研究进展

模板法为各种有机和无机纳米材料的可控和定向合成开辟了一条全新的技术途径，近年来已经成为材料制备研究领域引人注目的新方法。本文就迄今为止模板法在制备具有规则结构的多孔炭材料领域的研究动态进行综述，介绍了多孔炭材料的模板法制备、应用前景及其可能的形成机制。     

溶胶-凝胶法制备中孔炭材料及其表征

以正硅酸乙酯为无机模板硅源，蔗糖为炭前驱物，采用溶胶-凝胶法制得了比表面积达1073．36m^2／g，孔径分布集中，平均孔径为2．75nm的中孔炭材料，并采用FT—IR、N2吸附、TG—DTA和XRD等分析手段对其进行了表征。     

乳液模板法制备含孔材料

评述了用乳液液滴、聚合物乳液、乳液聚合物微粒聚集体、逐层凝聚、无机微粒、表面活性剂、L3 海绵相等乳液阳模法制备中孔及中孔以上孔道的多孔材料 ,指出了该方法的特点并展现了其作为一种功能化和智能化材料的制备手段的应用前景     

Na型Y沸石为模板制备多孔炭材料的研究

以Na型Y沸石分子筛为模板,糠醇为碳源,制备了微孔模板炭材料.用热重分析研究了样品的热重行为,用N<,2>吸附表征了样品的比表面积和孔结构特征.研究表明,采用此方法得到了比表面积最大为826 m<'2>/g的模板炭材料,且孔径均一,分布主要集中在1.1 nm和1.6 nm.     

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。     

窄孔径分布介孔活性炭的制备及电容特性研究

以合成树脂为前躯体,模板法制备一系列孔径分布较集中的介孔活性炭,利用氮气吸附与扫描电镜（SEM）表征其结构与形貌。通过循环伏安、恒流充放电及漏电流等电化学测试考察活性炭的电容特性。该系列活性炭用作电极材料具有较理想的双电层电容特性。其中样品AC07大电流充放电下,比电容达214.7 F/g,充放电效率保持在87%以上。     

模板剂对介孔氧化硅制备的影响研究进展

从模板法概念的提出至今,模板剂在合成介孔氧化硅的过程中得到了较快的发展,但是不同种类模板剂的性质对介孔材料的形貌、孔径以及介孔结构的影响并没有得到充分的总结和利用,因此对如何选择合适的模板剂合成得到想要的介孔氧化硅提供一个重要的参考是极为重要的.本文结合国内外研究现状,对选取模板剂配合相应的溶剂体系对制备介孔氧化硅的不同进行了综述,并对模板剂的发展和介孔氧化硅的应用进行了展望.     

磷酸铝介孔分子筛的合成

选用了不同类型的表面活性剂作为模板剂合成磷酸铝介孔分子筛,实验结果表明,脂肪胺模板剂的浓度不会影响分子筛介孔相构型,介孔分子筛的孔径随烷基胺的链长增加而增大,其比表面积均达到了200 m2/g以上.类型相同的表面活性剂作模板剂时,分子筛的孔径和比表面积并不随其浓度增加而增加.所合成的磷酸铝分子筛TG和DTA曲线表明,磷酸铝分子筛在850 ℃以前具有一定的热稳定性.     

部分脱除模板剂对MCM-41修饰负载有机胺吸附CO_2的影响

介孔分子筛MCM-41具有单一的孔道结构和较大的比表面积。通过负载有机胺形成的介孔有机胺二氧化碳固体吸附剂比常见的固体吸附剂具有高选择性、高吸附量等特点。利用化学方法部分脱除模板剂,负载PEI制备固体吸附剂,研究了模板剂脱除率PEI负载和对二氧化碳吸附性能的影响。用XRD、FT-IR、TEM、BET等方法对吸附剂结构进行表征,利用TG/DTA方法测定了CO2吸附量。研究结果表明,使用MCM-41原粉负载50%PEI吸附量达到131.0 mg/g(即262.0 mg/gPEI),比相同负载量除去模板剂的分子筛提高了12.6%;比单一的PEI分子吸附量(80.3 mg/g)提高了3.26倍,这说明在MCM-41原粉孔道内部由于存在丝状胶束而形成的亚纳米空间结构提高了有机胺的分散和利用率,增加了对CO2的吸附量。     

中孔沸石分子筛合成研究进展

对当前国际国内中孔分子筛的合成研究状况进行了综述 ,重点介绍了分子筛合成的新方法、模板剂的作用、合成机理、影响合成的因素、元素掺杂等合成中的关键问题 ,并展望了分子筛合成的发展趋势。     

含Co介孔分子筛的合成与稳定性研究

两步法进行含Co介孔分子筛的合成,采用XRD,FT-IR,TPR,TEM,N2吸附-脱附等方法对样品的物化性能进行表征结果表明:合成出了具有介孔结构的CoMCM-41,550℃焙烧可以将模板剂有效去除并不影响介孔结构,CoMCM-41的比表面积大于700m2/g,孔径分布在3.4～4.5 nm范围内.650℃热处理3 h或100℃水热处理5 d后CoMCM-41的比表面、孔径和孔体积变化较小,表明CoMCM-41的热稳定性和水热稳定性较好.     

不同方法脱除介孔氧化硅有机模板剂

介孔材料发展至今,模板剂的去除问题一直都没有得到解决,为了更好的解决去除介孔氧化硅有机模板剂的问题,文章拟采用煅烧、萃取和煅烧-萃取结合的方法脱除介孔氧化硅的有机模板剂.通过透射电镜(TEM)、氮气吸附/脱附和傅里叶红外和热重等表征手段对材料的结构特性进行分析,结果表明450 ℃煅烧得到的材料孔径(4.8 nm)、孔容(0.558 cm3· g-1)及比表面积(604.64 m2· g-1)是最大的.文章对这几种方法进行了系统研究.得到的结论对如何快速选择去除模板剂的方法具有指导性意义.     

硼铝骨架改性中孔分子筛的合成与表征

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,以十六烷基三甲基溴化铵（CTABr)为结构模板剂,在碱必条件下采用水热晶化法成功合成了B－Al骨架改性的中孔分子筛MCM－41。通过XRD、TG－DTG、IR、N2等温物理吸附等多种表征手段对其进行结构、性质分析;发现B有助于Al进入Si-MCM-41中孔分子筛的无机骨架中,B－Al-MCM-41比Al-MCM-41的晶体完整性好;同时掺入B、Al后的中孔结构分子筛与全硅MCM－41中孔分子筛相比,无机墙表面基团的性质不同,比表面积稍小,最可几孔径稍大,孔径分布较宽;Al,B同晶取代Si进入MCM－41无机骨架人会使其中孔结构发生一些变化,因而合成的B－Al-MCM-41必将有不同的催化、吸附性能。     

模板剂自组装含钛介孔材料的研究

综述了近年来模板法合成含钛介孔材料的模板剂,如离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、混合模板剂。并且探讨了用不同的处理方式来脱出模板剂,如有高温煅烧法、溶剂萃取法。