以三嵌段共聚物为模板介孔氧化铝的形貌控制合成

以三嵌段共聚物作为结构导向剂,采用水热法合成了片状和棒状介孔氧化铝,采用X射线衍射仪、场发射透射电子显微镜、低温氮气吸脱附实验对合成的介孔氧化铝的晶相、形貌和介孔结构进行表征。研究结果表明,三嵌段共聚物的引入能够有效调控氧化铝的形貌、介孔结构以及孔参数。三嵌段共聚物在氧化铝前驱体表面的吸附诱导了晶体的取向生长,并最终形成了棒状氧化铝。     

软模板法合成有序介孔炭的模板剂研究进展

本文较为详尽地介绍了软模板法合成有序介孔炭材料过程中常用到的几种模板剂,包括两性表面活性剂、嵌段共聚物等,其中嵌段共聚物又可进一步划分为二嵌段共聚物和三嵌段共聚物.并简要介绍了合成介孔炭时采用的反应路线以及产物的结构特征.比较了不同模板剂在合成过程中的优缺点,并展望了其未来发展前景.     

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。     

添加乙醇水热法制备介孔氧化铝及其吸附性能的研究

引用嵌段共聚物作软模板剂和乙醇作结构调节剂来制备介孔氧化铝,结合XRD、SEM、N2吸附对的产物形貌、比表面积、孔容、孔径进行分析。通过UV紫外分光光度计检测样品对有机污染物(如刚果红)的分离能力。     

含聚乙二醇的嵌段共聚物的合成及自组装研究进展

综述了通过活性自由基聚合如原子转移自由基聚合（ATRP）、氮氧稳定自由基聚合（NMP）、可逆加成断裂链转移聚合（RAFT）等方法合成含聚乙二醇（PEG）的嵌段共聚物的研究进展,并对含PEG类嵌段共聚物在溶液中的自组装技术和在药物载体、介孔材料以及碳纳米管中的应用进行了归纳,指出含PEG的嵌段共聚物可以自组装成多种形貌,直接影响材料的性能和应用,所以这些结构有潜在的应用价值和应用前景,并且合成新的含PEG的嵌段共聚物和开发具有新型结构、形貌可控的自组装体以及新的应用领域是今后的一个热点问题,具有重要的科学研究意义和实际应用价值。     

PEO-PPO-PEO嵌段共聚物在水溶液中的自组装行为及其应用

聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)嵌段共聚物是一类重要的非离子表面活性剂,在选择性溶剂中可以自组装成多种形貌的介观结构。对PEO-PPO-PEO嵌段共聚物在水溶液中自组装行为进行了综述,介绍了其自组装行为的实验研究技术;阐明了嵌段共聚物构型、分子量、温度、浓度、添加剂等因素对PEO-PPO-PEO嵌段共聚物聚集行为的调控和作用机理;介绍了嵌段共聚物自组装特性的热力学模型、分子模拟及计算机预报等研究方法和研究进展;重点介绍了PEO-PPO-PEO嵌段共聚物在介孔材料制备、药物载体、生物大分子分离、嵌段共聚物修饰等方面的应用。     

软、硬模板合成多孔氧化镁、氧化钙和碳酸钙

总结了以软、硬模板辅助法合成多孔氧化镁、氧化钙和碳酸钙的研究进展。分别以三嵌段共聚物F127(PEO₁₀₆PPO₇₀PEO₁₀₆)和规整排列的聚甲基丙烯酸甲酯微球为软、硬模板,可制得孔壁为蠕虫状介孔的三维有序大孔多晶氧化镁;采用以三嵌段共聚物P123(PEO₂₀PPO₇₀PEO₂₀)、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇为软模板的水热法可获得具有长方状和六方状介孔多晶碳酸钙和单晶氧化镁和氧化钙,水热温度和表面活性剂性质对产物粒子形貌、孔道结构和比表面积有重要影响。所得多孔氧化镁、氧化钙和碳酸钙的比表面积最高可分别达到298、257、134 m²/g。     

晶化温度对介孔材料SBA-15结构与形貌的影响

以P123嵌段共聚物表面活性剂为模板剂,在不同晶化温度下合成了不同孔径和比表面积的六方相介孔氧化硅SBA-15,通过XRD, SEM, N2吸附-脱附及TEM等手段系统考察了不同晶化温度对SBA-15晶胞参数、比表面积、孔径及形貌的影响,得到反应最佳晶化温度为120℃. 随着晶化温度的升高,SBA-15的孔径增大,比表面积下降,团聚体颗粒打开形成散落短棒状. 同时还对温度影响SBA-15结构和形貌的机理进行了探讨.     

超临界浸渍法制备NiO/有序介孔Al_2O_3纳米复合材料及其光催化性能研究

以异丙醇铝为铝源、盐酸为催化剂、大分子嵌段共聚物F127为模板剂,通过溶剂挥发法成功合成了有序介孔氧化铝,并以其为载体、六水合硝酸镍为前驱体、甲醇作夹带剂,以超临界二氧化碳作为绿色溶剂,采用超临界浸渍法成功制备了NiO/有序介孔Al_2O_3纳米复合材料,重点考察了浸渍温度、时间和浸渍压力对NiO负载量以及颗粒尺寸的影响。研究表明:相比于等体积浸渍法,超临界浸渍法制备的复合材料的氧化镍颗粒大小均一,分散均匀,且介孔氧化铝的有序性保持完好。紫外光催化降解刚果红溶液实验表明:超临界浸渍法制备的复合材料光催化性能明显优于等体积浸渍法,采用超临界浸渍法制备的催化剂,反应时间为150 min时去除率接近95%,重复使用5次后光催化活性几乎不变且微观形貌基本无变化。     

铂/介孔碳纳米线复合材料的制备及电催化性能研究

以碳材料为载体的催化剂在电催化领域得到广泛关注,采用双模板法技术,将200 nm孔径的阳极氧化铝模板与嵌段共聚物模板F127相结合,利用气相还原和高温碳化技术,合成了以介孔碳纳米线为载体的含铂量为10 wt%的铂/介孔碳纳米线复合材料。并对其在甲醇的电氧化性能方面进行了考察。结果表明,由于介孔碳纳米线的存在,增加了材料的有效比表面积,使铂的有效催化能力显著提高。     

介孔铝酸镍尖晶石纳米粉的合成与表征

利用三嵌段共聚物F127作为表面活性剂,以氯化镍与氯化铝为无机物,采用蒸发诱导自组装的方法制备了介孔铝酸镍尖晶石纳米粉.通过XRD、氮气吸附-脱附以及TEM对铝酸镍样品的结构、比表面积、孔径和形貌进行了表征,表明样品为尖晶石型结构,孔径在介孔范围,同时650℃焙烧的铝酸镍尖晶石粉样品比表面积最大,比表面积为90.1 m2·g-1.     

微波辅助合成介孔SBA-16的实验研究

研究了微波加热技术快速合成介孔分子筛SBA-16,采用三嵌段共聚物F127为模板剂,Na_2SiO_3·9H_2O作为硅源,在酸性条件下,微波辅助加热120 min后,合成出了介孔材料SBA-16。通过X射线衍射、扫描电镜、N_2吸附-脱附等手段对SBA-16的物相结构和形貌特点进行了表征。结果表明,微波辅助溶胶-凝胶法能够快速制备SBA-16,所得产品外貌为球形,结晶度较高,多孔结构发达,平均孔径为9.060 nm,孔容为0.672 cm~3/g,比表面积为650.1 m~2/g。     

介-微孔ZSM-5分子筛的原位合成

在ZSM-5合成过程中引入高分子量三嵌段共聚物P123,原位合成介-微孔ZSM-5分子筛,采用XRD、IR、BET和TEM对材料进行表征。结果表明,合成材料的主体结构为ZSM-5分子筛,比表面积为372 m²·g^-1,孔体积为0.226 mL·g^-1,其中,介孔比表面积为44 m²·g^-1,介孔孔体积为0.068 mL·g^-1,为介-微孔分子筛的合成开发了一条全新的技术路线。     

棒状线圈三嵌段共聚物的液晶超分子结构研究进展

如何获得能形成纳米尺寸的新型超分子材料以及研究这些结构对材料性质的影响成为当今分子设计的热点。由刚性芳香核(棒状Rod:B)及柔性链(线圈状Coil:A或C)组成的棒状线圈三嵌段共聚物能在纳米尺度上自组装出丰富多彩的纳米液晶超分子结构。介绍了不对称ABC(Coil-Rod-Coil)、对称ABA(Coil-Rod-Coil)及BAB(Rod-Coil-Rod)棒状线圈三嵌段共聚物的液晶超分子行为,讨论了疏水性作用力、各嵌段体积大小、分子形状、分子长度等结构因素的改变对这类三嵌段共聚物液晶分子自组装结构的影响,介绍了棒状线圈三嵌段共聚物组装形成的一序列一维层列相、二维柱相及三维的立方、四方相等多种连续的及不连续的复杂纳米液晶超分子结构。     

介孔二氧化硅KIT-6介观单晶微球的合成

以非离子表面活性剂［聚环氧乙烷（PEO）-聚环氧丙烷（PPO）-聚环氧乙烷三嵌段共聚物,P123］和阳离子聚电解质（聚二甲基二烯丙基氯化铵,PAC）形成的复合物胶束为模板,合成了具有球形形貌的介孔二氧化硅KIT-6介观单晶微球。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、氮气物理吸附和热重分析（TGA）等手段对合成材料的形貌及孔结构进行了表征分析。结果表明,以有机复合物胶束为模板合成出的介孔KIT-6二氧化硅材料具有较规整的球形形貌,颗粒直径为2~3 μm,具有较大的比表面积和孔体积（747 m²/g和1.3 cm³/g）,介孔孔径为8.5 nm,且在整个颗粒内部介孔保持高度的有序排列。由于长链聚电解质PAC与硅源有着较强相互作用,样品可以在较高水热温度下（160 ℃）合成,有利于提升介观结构的稳定性。该合成方法对于介孔二氧化硅KIT-6单晶微球的合成及其在催化及吸附分离等领域的应用具有一定的启发意义。     

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。     

镁合金表面介孔45S5生物玻璃陶瓷涂层的制备及体外降解性能

以三嵌段共聚物F127为模板剂,采用溶胶--凝胶法在AZ31镁合金表面制备了介孔45S5生物玻璃陶瓷涂层。通过扫描电子显微镜和比表面积测试等方法表征了涂层的表面形貌和介孔结构,探讨了F127在介孔结构形成中的作用机理以及介孔对涂层性能的影响,并通过浸泡实验研究了镁合金及其涂层在模拟体液(SBF)中的降解行为。结果表明:制得的涂层表面均匀、无裂纹,与基体形成良好的界面结合。在模拟体液中,该涂层能够显著地降低镁合金基体的腐蚀速率和诱导羟基磷灰石的沉积,有效地改善镁合金的耐蚀性和生物活性。     

不同形貌SBA-15的控制合成

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)为模板剂,壳聚糖为添加剂,制备出不同形貌的SBA-15。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附/脱附等手段对样品进行了表征。结果表明,通过改变壳聚糖用量,可制备出具有有序二维六方介孔结构、较大的比表面积和孔容的四种不同晶粒形貌SBA-15,即球状、棒状、片状和弯曲颗粒状,实现SBA-15的形貌可控合成。     

Co改性SBA-15分子筛结构稳定性研究

本文以三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,在酸性条件下制备了SBA-15介孔分子筛,采用浸渍法掺杂过渡族Co金属元素对其表面进行修饰。通过FT-IR、BET、和SEM分析对结构进行了表征,结果表明,不同介质不同浓度Co掺杂对介孔分子筛的结构影响较大。     

水热法磷掺杂介孔碳的制备与表征

以磷酸为磷源,三嵌段共聚物F127为软模板,通过简单的低温水热法制备了磷掺杂介孔碳(PMCs)。通过透射电镜、能谱仪等多种测试方法以研究磷掺杂对介孔碳形貌结构的影响,利用电化学工作站研究对性能的影响。结果表明,所制备的复合材料PMC-4的比表面积为645.95 m²/g,平均孔径为4.0 nm。电化学测试表明,通过调整磷掺杂量可获得最大比电容。在电流密度为0.5 A/g下,PMC-4容量可达172 F/g。磷原子的引入能提高介孔碳的电催化活性,增强电解质和电极之间界面的润湿性以改善介孔碳的电化学性能,合成的磷掺杂介孔碳材料可作为很有潜力的电极材料。