块状无裂纹介孔碳的合成和表征

以P123、F127作为模板剂,间苯二酚-甲醛为碳前驱体,利用水热合成技术制备了蠕虫状结构的块状无裂纹介孔碳。采用TG、FT-IR、TEM、N2吸附-脱附和元素分析等方法对介孔碳材料的结构进行了表征,分别研究了模板剂用量、模板剂种类对介孔碳结构的影响。结果表明:以F127和P123为模板剂制备的介孔碳均为蠕虫状结构。模板剂用量增加,介孔碳比表面积、孔径和孔容有所变大,但微孔的比表面积有所下降。模板剂种类不同,比表面积、微孔比表面积、孔容相差不大,但孔径相差较大。     

介孔石墨相氮化碳载银光催化抗菌性能研究

以氯化铵为气泡模板,三聚氰胺为石墨相氮化碳前驱体,采用光沉积法构筑介孔石墨相氮化碳载银(Ag)(m-g-C_3N_4/Ag)催化剂。并对m-g-C_3N_4/Ag的晶体结构、化学组成和形貌进行表征。考察了Ag含量对m-gC_3N_4/Ag光降解性能和抗菌性能的影响。研究结果表明,制得的m-g-C_3N_4/Ag具有介孔结构,随着催化剂中Ag含量的增多,光降解能力明显提升,Ag浓度为160mg/g的m-g-C_3N_4/Ag对甲基橙(MO)的降解效果最好,在降解35min条件下,最高降解率为82%。m-g-C_3N_4/Ag对铜绿假单胞菌的抗菌效果优于对大肠杆菌的抗菌效果。     

钛掺杂对介孔硅材料结构性能的影响

在室温碱性条件下合成了Ｔｉ掺杂的介孔硅材料ＭＣＭ－４１,借助ＸＲＤ,ＩＲ、ＨＲＥＭ和Ｎ２吸附等分析手段,探讨了Ｔｉ掺杂量对介孔材料结构和性能的影响。结果表明：掺杂的Ｔｉ离子可以进行Ｓｉ骨架,并生成Ｓｉ－Ｏ－Ｔｉ键。     

利用线性酚醛树脂制备有序介孔碳

三嵌段共聚物F127为模板剂,线性酚醛树脂为碳前驱体,采用溶剂挥发诱导有机-有机自组装法(EI-SA)制备了具有二维六方结构的有序介孔碳.利用FT-IR、XRD、TEM、N2吸附/脱附等方法对有序介孔碳的结构进行了表征,研究了不同焙烧温度和模板剂用量对有序介孔碳结构的影响.结果表明,当模板剂的用量一定时,有序介孔碳的孔径、孔容和孔壁厚度都随着焙烧温度的升高而降低,但比表面积却随着微孔含量的增加而增大.随着模板剂用量的增加,介孔碳的有序性降低.有序介孔碳PF-2-500的比表面积、孔径、孔容、孔壁厚度和微孔比表面积比分别为583.82m2/g、3.05nm、0.31cm3/g、3.40nm和36     

酸的种类和浓度对有序介孔二氧化硅形貌和孔结构的影响

以三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)为模板剂,正硅酸乙酯为无机硅源,HCl、HNO3、H2SO4及H3PO4四种酸为酸性介质,采用水热法合成有序介孔分子筛SBA-15。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附等手段对产物的形貌和结构进行分析。结果表明:控制合成母液中H+浓度在一定范围时,HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4四种介质中合成出的产品分别为"麦穗"状、"铜钱"状、长程连续"糖块"状和高度分散"糖块"状;在酸种类相同条件下,酸浓度对孔道的大小、微孔含量、孔壁厚度等孔道结构参数有一定影响,但酸浓度对孔道的影响要远小于酸种类的影响。     

介孔碳材料的制备及对胆红素的优越吸附特性

以MCM-48为模板,利用模板碳化法制备了有序介孔碳材料.运用小角X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-vis)等测试方法对介孔碳材料的孔结构参数及对胆红素的吸附特性进行了表征.研究结果表明,介孔碳材料结构高度有序,为立方相Ia3d型,具有高比表面积(1438m2 g-1)、大的孔容(0.98c...     

碳材料表面积和孔结构的评价

碳材料表面积和孔结构的评价ＥＬＦｕｌｌｅｒ．Ｊｒｅｔａｌ一、引言惰性气体（Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ等）高温吸附提供了一种表面积和孔结构（尺寸、状态以及分布）的检测方法，经典的ＢＥＴ分析方法（１）不能用来检测微孔（＜２ｎｍ）材料的表面积。因为微孔凝聚作用比单分...     

聚碳硅烷／纳米铁粉的热裂解

运用ＩＲ、ＸＲＤ和ＴＧ研究了掺纳米铁粉的聚碳硅烷的热裂解过程。     

聚丙烯腈热裂解产物结构的研究

用元素分析、ＩＲ、Ｘ射线衍射、ＥＳＲ、１３Ｃ－ＮＭＲ等分析方法研究了聚丙烯腈（ＰＡＮ）在不同热裂解温度下产物的结构特点。结果表明，ＰＡＮ热裂解产物最终具有共轭不饱和多环芳烃的梯状结构。     

酚醛树脂聚合相分离热解制备介孔碳

采用酚醛树脂聚合相分离热解制备多孔碳, 用压汞仪和场发射扫描电镜对多孔碳性能进行表征, 同时研究了固化催化剂含量对多孔碳性能的影响. 实验结果表明, 制备得到的多孔碳的孔呈交联互通状且孔径分布较窄, 大部分孔分布在20～50nm之间. 多孔碳的平均孔径约40nm. 高固化催化剂含量使多孔碳具有更薄的孔壁及更高的显气孔率. 当固化催化剂含量为15%时, 多孔碳的显气孔率为54.3%. 胶凝速度以及体积收缩是改变多孔碳性能的两个因素.     

一步法合成具有二级孔道的有序介孔碳材料及其超电容性能研究

以酚醛树脂低聚物为碳前驱体,三嵌段共聚物F127为模板剂,在此过程中加入正硅酸乙酯为硅源,900℃下炭化得到具有介孔结构的碳-SiO2复合物,除SiO2后得到具有二级孔道结构的介孔碳材料.对样品进行透射电子显微镜、N2吸附-脱附表征,并利用循环伏安以及恒电流充放电研究了样品的超电容性能.结果表明,样品具有二级孔道结构,BET比表面积为1657.6m2·g-1,比电容值161.3F·g-1.相比于单一孔道的介孔碳材料,二级孔道结构的介孔碳的循环伏安曲线更接近于矩形,比电容值有了很大提高,随着放电电流的增大其比电容值衰减率更小.     

碳球/有序介孔碳复合涂层的制备及其防护性能

以可溶性酚醛树脂为碳前驱体,三嵌段共聚物F127为模板剂,碳球为填充相,经旋涂及溶剂蒸发诱导自组装,在不锈钢基体上构筑了具有高疏水性的碳球/有序介孔碳微纳米复合涂层.进一步利用PT-FE进行表面氯化修饰,获得了超疏水性能,润湿角达142°.扫描电子显微镜显示该复合涂层具有微米级褶皱/纳米级介孔孔道的复合结构.在模拟的海...     

Synthesis of macro/mesoporous silica and carbon monoliths by using a commercial polyurethane foam as sacrificial template

A commercial macrocellular polyurethane foam was used as template to fabricate macro/mesoporous silica and carbon monoliths. These materials have a cellular structure which is a faithful replica of that of the polymeric foam. In addition, they have a high surface area and a large porosity made up of accessible mesopores. The synthesis of silica monoliths was carried out by impregnating the polymeric foam with a mixture of a silica precursor and a surfactant. The carbon monoliths were prepared by using the silica monoliths as sacrificial templates. They retain the foamy vesicular structure and exhibit a high surface area of 1800 m² g^− 1 and a large porosity made up of framework-confined mesopores of around 3.4 nm.     

一步浸渍合成具有多重孔隙的铸型炭体

以多孔块状硅体为模板,通过一步浸渍、炭化、酸处理工艺,制备出结构可控、孔隙联通且具有多重孔隙的铸型炭体。分别采用氮吸附技术、高分辨透射电镜和扫描电镜对模板硅、硅碳复合物及相应炭体进行了结构表征。从微米尺度分析,该炭体是由高度联接的枝状结构单元为骨架构筑而成。与模板硅相比较,此炭体是硅体的正复本。从纳米尺度分析,这种炭体枝状骨架是由分布均匀且相互连接的中孔构成,此中孔及其孔壁对应于模板硅的孔壁及中孔,是多孔硅的负复本。此外构成中孔的炭骨架本体又含有大量炭化过程产生的微孔。因此该法合成的铸型炭具有孔隙高度发达和结构层层嵌套的特点。     

Correlation between the capacitor performance and pore structure of ordered mesoporous carbons

Mesoporous carbons were synthesized by organic–organic self-assembly of triblock copolymer F127 and phenolic resin oligomers composed of resorcinol–formaldehyde or resorcinol–furfural. The mesostructure control was performed by using different polymerization catalysts, ammonia and acetic acid. The effects of the aldehyde and polymerization catalyst on pore architecture of mesoporous carbons were investigated. Disordered mesostructure with poorly disconnected mesopores was formed using furfural. In contrast, when formaldehyde was used, ordered structure with mesochannels was formed. In addition, changes in mesochannel length and the degree of long-range order are found to depend on polymerization catalyst. The porous carbons with different structure were used as a model material to investigate the ion storage/transfer behavior in electrical double-layer capacitor. Electrochemical cyclic voltammetry measurements were conducted in 1 M sulfuric acid electrolyte solution. The ordered mesoporous carbons show superior capacitances and rate performance over the disordered carbons. Electrochemical impedance spectroscopy was used to assess the transport properties. The impedance data clearly demonstrated that the degree of long-range order and channel length can influence the ion transport, resulting in superior capacitive performances.     

炭化温度对酚醛树脂基活性炭孔结构及电化学性能的影响研究

以酚醛树脂为炭前驱体,KOH作活化剂,通过调节炭化温度在相同活化条件下制备了具有不同孔隙结构的活性炭材料.N_2吸附测试表明随着炭化温度降低,活性炭材料比表面积先增大后减小,孔容则不断增大.其中,550℃炭化样品与KOH反应活性最佳,可制得比表面积为2983m~2/g,总孔容为1.58cm~3/g,中孔孔容达到0.59cm~3/g的活性炭材料.采用直流充放电法、交流阻抗法和循环伏安法测定以上述多孔炭为电极材料的双电层电容器的电化学性能,结果表明,PF550活性炭材料电容性能最佳,在有机电解液中100mA/g充放电时,比电容达到160F/g,电流密度增大50倍容量保持率达到82%,显示出良好的功率特性;活性炭材料中存在一定比例的中孔不仅可以改善电极材料的功率特性,而且可以提高微孔的利用率.     

结构有序、双重孔隙中孔炭材料的合成与表征

采用纳米涂层技术,以介孔分子筛SBA 15为模板,在其纳米孔道内引入糠醇/草酸溶液,经原位聚合,炭化后制得炭/SBA 15复合物。采用化学法脱除模板后制得具有规则结构的中孔炭。高分辨TEM表征结果显示该中孔炭是由纳米炭管相互联接、堆积而成,且具有六方对称结构。氮吸附结果显示其比表面积高达2000m2/g,孔径呈双峰分布。孔径相对较大的孔隙来源于SBA 15孔道经纳米涂层后所保留的孔隙;孔径相对较小的孔隙来源于SiO2移除后遗留的纳米孔空间。该方法可应用于以其他多孔氧化硅为模板制备新型纳米复合物的研究过程。     

Enhanced microwave absorption properties of Ni-doped ordered mesoporous carbon/polyaniline nanocomposites

We propose and demonstrate a new scheme to improve microwave absorption property through polyaniline (PANI)-functionalized Ni-doped ordered mesoporous carbon (OMC) by in situ polymerization method. The polymer-functionalized nanocomposites, embedding polyaniline within ordered mesoporous carbon, exhibit strong and broadband microwave absorption due to its better dielectric loss characteristic. OMC-Ni0.15/PANI exhibits an effective absorption bandwidth (i.e., reflection loss (RL) ≤ −10 dB) of 4.7 GHz and an absorption peak of −51 dB at 9.0 GHz. The absorption peak intensity and position can be tuned by controlling the thickness of the coating.     

化学沉淀法制备S-FeS/介孔碳复合材料及其电化学性能

为提高锂硫电池的循环性能,采用化学沉淀法制备了负载有FeS的介孔碳(MC)复合材料FeS/MC,通过热复合获得了负载S的MC复合材料S/MC和负载S、FeS的MC复合材料S-FeS/MC。FeS/MC的SEM照片表明,FeS可充填MC表面的孔洞。N2吸脱附等温线表明,负载FeS后,MC的比表面积大幅下降,但平均孔径增大。XRD谱图表明,当负载FeS的含量达到20wt%时,出现了Fe3S4晶相。电化学性能测试结果表明:负载于MC中的FeS本身没有电化学活性,但它对多硫离子的氧化还原过程有催化作用,提高了电极的可逆性;S-FeS/MC的二次放电比容量保持率高于S/MC的比容量保持率,表现出较轻的"飞梭效应";S-FeS/MC的二次放电比容量为1 108.8mA·h/g,50次循环容量保持率为43.7%,高于S/MC的容量保持率,表现出较好的循环性能。