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。     

三维有序大孔炭材料的制备及其应用

综述了三维有序大孔(3DOM)炭材料的制备及应用.3DOM炭材料的制备方法主要有胶晶模板法、炭气凝胶法、聚合物热解法,其中胶晶模板法是最有效的方法.还归纳了3DOM炭材料在光子晶体、电极材料、催化剂及催化剂载体、生物材料以及模板等方面的应用研究.     

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。     

制备条件对介孔炭长程有序性的影响

以XRD为主要表征手段,以三嵌段共聚物P123为模板剂,采用一步法制备介孔炭,研究了进料顺序、蔗糖添加量、晶化温度及氧化交联剂对介孔炭长程有序度的影响。结果表明,当P123与蔗糖的质量比m(P123):m(蔗糖)=1:1.25、晶化温度为100℃、硫酸为氧化交联剂时,介孔炭的长程有序度较好,BET和TEM测试表明,介孔炭的比表面积、孔径等数据具备介孔材料的典型特征。     

制备条件对介孔炭长程有序性的影响

以XRD为主要表征手段,以三嵌段共聚物P123为模板剂,采用一步法制备介孔炭,研究了进料顺序、蔗糖添加量、晶化温度及氧化交联剂对介孔炭长程有序度的影响。结果表明,当P123与蔗糖的质量比m(P123):m(蔗糖)=1:1.25、晶化温度为100℃、硫酸为氧化交联剂时,介孔炭的长程有序度较好,BET和TEM测试表明,介孔炭的比表面积、孔径等数据具备介孔材料的典型特征。     

化学气相沉积法制备新型有序大孔碳球及其表征

以二氧化硅(SiO_2)胶体微球为模板,以苯蒸气为碳源,采用胶晶模板法和化学气相沉积法,将苯蒸气在高温下碳化并沉积在SiO_2胶晶模板表面,通过氢氟酸的溶蚀作用去除SiO_2胶晶模板,制备了新型有序大孔碳球;通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪和物理吸附仪等对样品结构进行了表征。结果表明,当苯蒸气沉积时间为4h时,大孔碳球结构完整、排列有序,为石墨晶型。该研究为碳材料在生物医药领域的应用研究提供了新的思路和参考。     

三维有序大孔钙钛矿La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3的制备及其NSR性能研究

通过胶晶模板法制备三维有序大孔La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3催化剂,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为模板胶晶。胶晶自组装的方法及前驱液浓度在三维有序大孔钙钛矿的制备过程中对合成样品结构影响很大,研究结果表明采用离心法及前躯体溶液浓度为0.3 mol/L是一个较为适宜前驱合成条件。X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)结果说明制得的催化剂形成了三维有序的大孔钙钛矿结构,氢气程序升温还原(H_2-TPR)结果显示该催化剂在还原气氛中具有更高的稳定性。该催化剂在NO_x储存还原(NSR)反应中表现出了较好的催化性能。     

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.     

基于非水体系下介孔炭的制备研究

以蔗糖为浸渍碳源，以非水体系快速挥发法所合成的介孔氧化硅为模板，采用液相浸渍法制备介孔炭。用N2物理吸附、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）和热重分析（TGA）对样品的结构和性能进行了表征。研究表明：非水体系快速挥发法合成的介孔硅材料是制备介孔炭的优良模板，所制备的介孔炭具有有序的孔隙结构、高比表面积与大孔容。     

三维有序大孔Ni-Co-Mn过渡金属氧化物锂离子电池负极材料制备及电化学性能

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为胶晶模板,溶胶凝胶法辅助制备出三维有序大孔Ni-Co-Mn混合金属氧化物作为锂离子电池负极材料.与相同组份的纳米颗粒相比,三维有序大孔材料具有大幅度提高的电化学性能.三维有序大孔材料具有高达1530 mAh·g-1的可逆容量,在1000 mA·g-1的电流密度下纳米颗粒材料的放电比容量仅为328 mAh·g-1,而多孔材料的放电比容量为876 mAh·g-1,比纳米颗粒材料提高了1.7倍;在100 mA·g-1电流密度下循环100圈之后多孔材料的容量保持率几乎接近100％,而纳米颗粒材料仅为42％.这些结果表明,三维有序大孔结构Ni-Co-Mn混合金属氧化物具有较高的容量和优异的循环性能.     

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。     

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。     

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...     

介孔炭的制备与表征

文章采用硬模板法,通过选取蔗糖、糠醇、萘作为不同的碳源和不同的模板剂,控制模板剂投加量、碳化时间工艺条件,制备介孔炭材料,结合SEM、BET等分析测试手段,探究不同条件对介孔炭材料的形貌和孔径的影响,为实现孔径可调提供数据基础。结果表明:采用SBA-15为模板剂、蔗糖为碳源、1.5 g的模板剂投加量,6 h的碳化时间,制备出较大的比表面积及孔容孔径,呈有棒状排列的有序介孔炭材料特征。     

工艺参数对天然沸石模板多孔炭结构的影响

以内蒙古赤峰市的天然沸石矿为模板，以蔗糖为炭的前驱体，制备了具有较窄中孔孔径分布的模板多孔炭。利用SEM、XRD及N2吸附等方法对模板炭进行了表征。采用BJH法分析了模板炭的孔径分布特征。研究了制备工艺中催化剂H2SO4的用量和炭化温度对所得模板多孔炭结构的影响。结果表明，硫酸用置和炭化温度对模板多孔炭的表面形貌、微晶结构和孔结构都有一定的影响。催化剂H2SO4用置过多时模板炭表面结构粗糙、致密，杂质较多，比表面积和总孔容较小；炭化温度越高，模板炭的结构收缩越严重，总孔容和中孔孔容越大，中孔率越高。     

采用高吸水树脂为模板制备新型纳米炭材料的研究

首先采用高吸水树脂为模板,制备了四重网络结构高吸水树脂,然后采用四重高吸水树脂为有机模板,蔗糖为炭源制备了新型纳米炭材料,研究了四重高吸水树脂的高分子网络结构及蔗糖溶液的浓度对新型纳米炭材料微观结构的影响。研究结果表明：采用四重高吸水树脂为模板可以制备出新型纳米炭颗粒,这些纳米炭颗粒可以自组装成不同的微观形貌。XRD和Raman的研究结果表明,蔗糖的浓度对新型炭材料的微观结构也有较大的影响。     

多孔炭材料的制备及在废水处理中的应用研究进展

以微孔炭、介孔炭及大孔炭为代表的多孔炭材料,因其三维多孔结构和良好的热稳定性而具有优异的吸附性能,其主要制备方法有活化法、软硬模板法等。在介绍了三种多孔炭材料制备方法与特点的基础上,综述了多孔炭材料作为吸附剂在重金属离子废水、染料废水和其他废水处理中的应用研究进展。     

以硅凝胶网络结构为模板制备多孔炭材料的研究

分别以蔗糖和正硅酸乙酯(TEOS)作为炭和硅凝胶的前驱体,通过溶胶凝胶过程形成蔗糖聚合物和硅凝胶的复合物,经高温炭化后将硅模板刻蚀去除制备了一种多孔炭材料。研究发现,影响多孔炭孔结构的主要因素是原料的摩尔比,另外还与胶凝温度、炭化温度、刻蚀方式有关。     

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。     

模板法制备丰富中孔炭材料的研究进展

综述了中孔炭材料的制备方法，详细介绍了近年来新兴的模板法制备中孔炭材料在国际上的研究进展，并评述了中孔炭材料制备方法的优缺点。模板法制备中孔炭材料，不但能使所得的炭材料孔径均一，且能使其纳米孔道结构排列均匀有序，将具有极大的应用价值。