高比表面积三维有序大孔炭材料的合成与表征

将粒径为540nm的SiO2胶体微球通过自然沉积组装为胶体晶体模板,以葡萄糖的水溶液为前体填充模板间隙,高温炭化后,以HF溶液溶去模板,得到三维有序大孔炭材料。根据SEM检测,大孔以六方有序的方式排列,其孔径及孔径收缩率分别为510nm和5.6%。大孔之间由小窗口连通,构成内部三维交联的大孔网络。低温N2吸附测试表明,大孔孔壁上存在2～10nm为主的中孔孔隙,同时由于前体的表面复制作用,使样品BET比表面积达到948m2/g。XRD表征显示,所制备的3DOM材料由无序石墨结构的炭质组成。     

胶体晶体模板法制备三维有序排列的大孔SiO2材料

将粒径为480 nm的聚苯乙烯微球离心组装为胶体晶体模板,以正硅酸乙酯为硅源配制SiO₂溶胶并填充到模板间隙,原位形成凝胶,最后通过焙烧去除模板,得到三维有序大孔（3DOM）SiO₂。通过SEM检测,大孔以六方有序的方式排列,其孔径及孔径收缩率分别为360 nm和25％。大孔之间由小窗口连通,构成内部三维交联的大孔网络。低温N₂吸附测试表明,大孔孔壁上存在中孔孔隙,其中在3～4 nm有一集中的孔分布。XRD显示,制备的3DOM材料由无定形SiO₂组成。     

聚苯乙烯胶体晶体模板制备及在3DOM-SiO_2材料制备中应用

通过创新的方法制备聚苯乙烯（PS）胶体晶体,成功的制备出粒径在255nm左右的PS胶体晶体,并阐述了乳化剂用量对PS胶体晶体有序性排列的影响。用此PS胶体晶体为模板制备3DOM-SiO2材料,通过扫描电镜与透射电镜观察,SiO2大孔材料的孔径收缩率为10%左右,并且大孔SiO2在大面积范围内排列整齐有序,孔壁均匀致密光滑,是典型的三维有序大孔结构,3DOM-SiO2材料整体上呈面心立方体结构。     

前驱体对合成3DOM SiO2材料微观结构的影响

以自然沉积的聚苯乙烯(PS)胶体晶体为模板,分别以正硅酸乙酯(TEOS)的醇盐溶液和溶胶溶液为前驱体对PS模板进行填充,通过煅烧除去模板,得到了三维有序大孔(3DOM) SiO2材料.由SEM照片观察发现,当以TEOS的醇盐溶液为前驱体时,获得的3DOM SiO2结构不易控制,缺陷较多.而以TEOS的溶胶溶液为前驱体时获得的3DOM SiO2结构良好,孔径大小均匀,排列整齐,可以看成是PS模板的逆复制,说明前驱体溶液的选择对3DOMSiO2材料的微观结构有显著的影响.XRD分析显示,制备的3DOM SiO2孔壁为无定形结构.     

有序大孔二氧化硅微球的制备研究

采用乳液聚合法合成了单分散改性聚苯乙烯（PS）乳胶粒,利用PS乳胶粒自组装制得胶体晶体（“蛋白石”）微球,通过溶胶-凝胶模板法制备了有序大孔SiO2（“反蛋白石”）微球,通过SEM对改性PS乳胶粒、胶体晶体微球和有序大孔SiO2微球表面形貌进行了表征。结果表明,改性PS乳胶粒呈单分散性,粒径为317 nm;胶体晶体微球表面PS乳胶粒排列有序;有序大孔SiO2微球表面呈有序多孔,其孔呈六边形,孔径分布均一,约为200 nm。     

简述胶晶模板法制备三维有序大孔炭材料

三维有序大孔炭(3DOM)材料是近年来刚刚兴起的多孔材料领域一项重要研究课题。3DOM大孔炭材料不仅具有多孔材料的一般特点,还具有孔结构排列周期性强、孔径分布窄、大孔尺寸均匀可调,且具有较大的孔径、较高的表面积等一系列特点,在新型催化、吸附分离、电极材料等方面都具有潜在的应用价值。本文总结了近年来胶晶模板法制备三维有序大孔炭材料,分别从模板的制备、碳源的选择以及到最终大孔炭的制备三个方面加以总结概述。     

整体型微孔-大孔Silicalite-1@SiO2的制备与表征

以整体型柱撑式大孔聚合物为模板,制备出由SiO2纳米薄膜构筑的具有三维连续贯通孔道结构的整体型大孔SiO2,通过Silicalite-1前驱体溶液浸渍,在水热条件下制得不同规则形状的整体型Silicalite-1@SiO2材料.用SEM、XRD、MIP(压汞法)和BET技术对材料进行了表征.结果表明:Silicalite-1@SiO2的大孔孔径主要分布在0.5~1 μm之间,大孔SiO2孔壁上原位生长出直径为100~200 nm的Silicalite-1纳米颗粒,Silicalite-1纳米颗粒与大孔SiO2孔壁通过化学键结合到一起.水热晶化10 h的Silicalite-1@SiO2样品在保证整体型SiO2机械稳定性的同时达到最高结晶度,其比表面积(352 m2/g)和微孔体积(0.088 cm3/g)与整体型大孔SiO2相比均明显提高,并且Silicalite-1@SiO2具有很好的苯酚吸附性能.     

3DOM SH-SiO2材料的制备及对Pb(Ⅱ)离子的吸附性能研究

以正硅酸乙酯为硅源,聚苯乙烯(Ps)胶晶为模板,MPTMS为功能化试剂制备出巯基改性3DOM二氧化硅.用SEM、TEM、FTIR和EDS等手段对其结构性质进行了表征,并对巯基改性3DOM SiO2进行了Pb2+吸附研究,实验结果:功能化材料为三维有序大孔结构,孔径为160 nm,材料中含硫4.17％.吸附剂用量、吸附时...     

图案化二维有序大孔SiC制备

以苯乙烯为单体,采用分散聚合法合成粒径不同且单分散性良好的聚苯乙烯微球.将1.5 μm聚苯乙烯微球排列在图案化聚二甲基硅氧烷模具(PDMS mold)中,以此为模板,经过浸渍SiC陶瓷前驱体(聚碳硅烷)、紫外固化和高温焙烧过程,成功制备了二维有序大孔SiC陶瓷阵列.扫描电镜(SEM)照片表明二维有序大孔SiC形貌受聚苯乙烯微球模板调控.通过改变聚碳硅烷涂层的厚度,能够进一步调控二维有序大孔SiC的孔径.     

三维有序大孔材料的制备及在催化领域的应用

三维有序大孔材料具有均一、有序的大孔结构,制备3DOM材料主要以胶体晶体模板法为主;综述了以胶体晶体模板;技术制备金属、金属氧化物、聚合物、碳材料等各类三维有序大孔材料的方法,从制备和催化应用两方面介绍了三维有序大孔材料的研究进展;评述了三维有序大孔材料多孔结构应用于催化领域的优势,并对其中的不足提出了加以改善的措施.     

具有介孔孔壁的三维有序大孔氧化铝的制备与表征

以260 nm的聚苯乙烯胶体微球组装的胶体晶体作为模板,采用硝酸铝为原料制备了γ晶相的三维有序大孔(3DOM)Al2O3。首先将Al(NO3)3.9H2O溶解在体积分数70%的甲醇溶液中并填充到胶体晶体模板中,然后取出模板室温干燥,再用质量分数10%的稀氨水浸泡并干燥,最后经550℃焙烧3 h得到3DOMAl2O3。所得材料具有三维有序的大孔孔道,大孔之间由小窗口连通,构成内部交联的大孔网络。3DOMAl2O3孔壁由10 nm左右的Al2O3纳米粒子组成,形成丰富的介孔孔隙,并使材料构成大孔/介孔多级孔道体系,材料的BET比表面积达到315 m2/g。     

Preparation and characterization of three-dimensional ordered macroporous rare earth oxide—CeO<Subscript>2</Subscript>

Three-dimensional ordered macroporous (3DOM) rare earth oxide—CeO₂ was prepared by colloid crystal template. Cerous nitrate in the presence of citric acid was used as precursor and polystyrene (PS) beads as template. The effect and mechanism between citric acid and cerous nitrate was studied. The introduction of citric acid as chelator could overcome the disadvantage from the low melting point of single cerous nitrate and played an important role to the formation of 3DOM structure. The resulted CeO₂ had three-dimensional ordered structure, uniform pore distribution, and interconnected macropores through small holes, which makes CeO₂ probably become a new-type catalyst or catalyst support in future.     

三维有序大孔氧化物催化剂的制备及应用

三维有序大孔氧化物具有均匀有序的大孔孔道、较高的孔容以及骨架组成的多样性等。主要介绍了三维有序大孔氧化物的结构、制备过程及应用进展。详细阐述了单分散微球的制备及改性、胶体晶体模板的制备、前驱体的制备及填充以及胶体晶体模板的去除。简单综述了近年来三维有序大孔氧化物在环境催化、石油化工、光催化及生物催化领域的应用研究,并对未来三维有序大孔氧化物的发展做了总结和展望。     

三维有序大孔(3DOM)材料的制备与应用

三维有序大孔(3DOM)材料具有孔径均一、排列有序和孔间贯通的独特结构,近年引起广泛关注。介绍了采用胶晶模板法制备3DOM材料的方法,综述了3DOM材料在电极材料、电化学生物传感器、光子晶体和催化化工等领域的研究应用,指出3DOM结构在金属氧化物脱硫领域的巨大优势。     

三维有序大孔二氧化钛光催化降解有机废水研究

以聚苯乙烯(PS)为胶晶模板,一定比例钛酸四丁酯、乙醇、醋酸、盐酸和水配制的溶胶溶液为前驱体,通过浸渍和低温固化过程,使溶胶在PS模板间隙内进行填充并原位凝胶,最后通过煅烧除去模板,得到三维有序大孔(3DOM) TiO2材料.将获得的3DOM TiO2材料作为一种新型光催化剂降解罗丹明B和甲基橙有机废水,同时对其降解过程中的反应动力学进行了分析.结果表明,3DOM TiO2材料具有良好的光催化降解性能,并且降解反应复合一级动力学方程.     

Keggin结构三维有序大孔PMo_(12)-SiO_2材料的制备与表征

以三维有序大孔SiO2为载体,采用等体积浸渍法将Keggin结构的12-磷钼酸(PMo12)固载化,制备了三维有序大孔PMo12-SiO2材料,利用IR、TG-DTA、XRD、SEM及低温N2吸附等测试手段对制备的样品进行了表征。结果表明,负载后磷钼酸的热稳定性显著提高,经500℃焙烧后,其Keggin结构依然保持;负载后,样品具有三维有序的大孔结构;磷钼酸以微晶形式高度分散在载体的孔隙中,其对孔隙的填充作用使载体的比表面积由125.4 m2/g下降到24.4 m2/g。     

A facile route to a silica monolith with ordered mesopores and tunable through pores by using hydrophilic urea formaldehyde resin as a template

In this paper, bi-continuous silica monolith with highly ordered mesopores and tunable through pores (macropores or macro channels) has been successfully synthesized through nanocasting method. The starting urea formaldehyde (UF) resin, which is hydrophilic and contains adjustable through pores in micrometer scale, was for the first time used as a hard template in nanocasting. The silica replica has the same macroscopic morphology and macropore structure as the starting UF resin template, indicating that the macropores in silica monolith could also be adjusted. More interestingly, long-range ordered domains with highly ordered mesopores of hexagonal arrays existed in the frameworks of the silica monolith.