软模板法合成介孔碳材料的研究进展

有序介孔碳材料的比表面极高、介观丰富、孔径均一可调,在催化剂及催化剂载体、传感器和燃料电池等领域应用广泛。而模板法则是合成有序介孔碳材料的重要手段,其中硬膜板法和软模板法各具特点。本文阐述了软模板法制备介孔碳材料的合成路线,并介绍了介孔碳材料在相关方面的应用现状。     

有序介孔碳材料的研究进展及其在费托反应中的应用

综述了有序介孔碳的制备及改性方法,介绍了以有序介孔碳为载体制备钴基催化剂在费托合成反应中的研究,对有序介孔碳的发展和应用进行了总结和展望。     

用于PEMFC的介孔碳担载铂氧化钨电催化剂的制备与表征

利用介孔碳作为载体,制备介孔碳担载Pt-WO3复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）电极.以苯为碳源,采用气相沉积法复制介孔SiO2Al-SBA-15模板结构合成石墨化介孔碳Cg,采用浸渍法制备无定形介孔碳CMK-3.通过分步沉积,将Pt和WO3担载到介孔碳载体上,采用比表面分析（BET）、X线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、循环伏安法以及单电池极化性能测试对介孔碳担载的复合催化剂进行表征.结果表明：介孔碳作为催化剂载体,其孔道结构有助于催化剂的均匀分散,从而提高催化剂的电催化剂活性.由于石墨化介孔碳的导电性能高于无定形介孔碳,因此Pt-WO3/Cg比Pt-WO3/CMK-3具有更好的电极催化活性.     

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。     

熔盐法合成有序介孔碳负载的金属碳化物

有序介孔碳是一种具有宽孔径、规则孔道结构、高比表面积和大孔容的纳米结构材料,具有很高的导电性及化学稳定性,是一种非常优良的载体材料。过渡金属碳化物因其结构相似性,具有一系列类似贵金属的性质,可作为贵金属替代材料,用于多相催化过程。但过渡金属碳化物多数粒径大、比表面积低,不利于催化活性,因此,采用熔盐法合成了多种有序介孔碳负载的过渡金属碳化物,并通过SEM、TEM、XRD、BET等方法对样品进行了一系列表征。结果表明,该方法能有效制备碳负载的TiC、Mo₂C等金属碳化物,且具有较小的颗粒尺寸和较高的比表面积,将有较好的催化应用前景。     

介孔碳负载Pt催化剂用于抗氧剂7PPD的合成

以纳米氧化锌为模板剂,酚醛树脂为碳源,采用硬模板法制备了介孔碳(MC),并以其为载体制备了Pt/MC催化剂,同时,以商品化活性炭(AC)为载体制备了Pt/AC催化剂。对制备的样品进行BET、SEM、ICP和TEM表征。结果表明,氧化锌模板剂可有效调控介孔碳的比表面积和孔结构,Pt/MC催化剂和Pt/AC催化剂的Pt负载量(质量分数,下同)均为2.8%左右,活性金属粒径均为1.8nm左右。将制备的Pt/MC催化剂用于抗氧剂N-(1,4-二甲基戊基)-N'-苯基对苯二胺(7PPD)的合成,与普通Pt/AC催化剂相比,4-氨基二苯胺(p-ADPA)的转化率由97.5%提高至100%,7PPD选择性由94.2%提高至99.5%,催化剂的稳定性明显提高。CO化学吸附、ICP、N_2低温物理吸脱附表征结果表明,催化剂载体的孔结构是影响催化剂稳定性的重要因素。当平均孔径较小时,7PPD等较大尺寸的分子容易堵塞孔道;当平均孔径较大时,孔壁较薄,催化剂使用过程中容易磨损,导致活性组分流失。     

碳基载体石油馏分加氢脱硫催化剂研究进展

总结了以活性炭、碳纳米管、介孔碳、石墨烯等碳基材料为载体的加氢脱硫催化剂的研究进展。与常规Al₂O₃基载体催化剂相比,碳基载体催化剂比表面积大,活性金属的分散性好,活性金属-碳表面间的相互作用弱,有利于形成高活性的Ⅱ类活性相。以二苯并噻吩及4,6-二甲基二苯并噻吩等含硫有机物为处理对象,碳基载体加氢脱硫催化剂总体上具有比Al₂O₃基载体催化剂更高的加氢脱硫催化活性。为满足碳基载体加氢脱硫催化剂的工业应用要求,需要降低制备成本,并针对催化体系的特点进行孔结构优化及表面改性,同时,还需要加强对碳基加氢催化剂加氢脱硫反应机理和动力学方面的研究,以促进催化剂与工艺技术的进步。     

软模板法合成有序介孔材料的研究进展

有序介孔材料具有高度有序的孔道结构,较高的比表面积和较多活性位,已经广泛应用于气体吸附、催化剂和功能材料等领域。本文系统评述了软模板法制备有序介孔材料的合成路线及其组装机理,并对课题组采用软模板法组装介孔氧化钛粒子的机理进行了分析。     

多孔碳材料为载体合成长链烷烃脱氢催化剂及其脱氢性能评价

采用少皂乳液聚合法制备聚苯乙烯微球,以该微球为大孔模板、嵌段共聚物自组装结构为介孔模板、酚醛树脂低聚物为碳源,合成了多孔碳材料。采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和低温N2吸附-脱附实验对碳材料进行了表征。将Pt-Sn活性组分负载在多级孔碳材料载体上制得长链烷烃脱氢催化剂,在固定床反应装置上对合成的催化剂进行了活性评价。结果表明,合成的碳材料具有双孔分布,其比表面积和孔容分别为421 m2/g和0.3 cm3/g,以多孔碳为载体合成的催化剂脱氢稳定性较好。     

非均相金属钯配体催化剂的研究进展

Suzuki-Miyaura反应是一类具有工业化应用前景的C-C键合成反应。反应多数是在均相金属钯配体催化剂催化下完成。均相催化具有催化效率高、产品选择性好等优点,但催化剂回收困难,增加了反应成本,限制了其应用。非均相金属钯配体催化剂是将均相金属钯配体催化剂固载到载体上,使其在不影响反应活性和选择性的同时,实现循环使用,已成为Suzuki-Miyau-ra反应的研究热点。对几年来以有序介孔材料MCM-41和SBA-15、无机载体SiO2和Al2O3、聚苯乙烯和聚乙二醇等合成材料以及天然高分子材料为载体,制备非均相金属钯配体催化剂的方法及其催化性能进行了综述。     

N掺杂有序介孔碳材料的研究进展

通过对有序介孔碳进行掺N功能化修饰,能够改变其表面特性和物理化学性质,拓宽其在各领域的应用范围。基于N掺杂有序介孔碳材料的最新研究进展,详细介绍了N掺杂有序介孔碳的制备方法,包括直接合成法、后处理合成法和化学气相沉积法,评述了各方法的特点和不足,并阐述了该材料在电化学、催化和吸附分离等领域的应用,对未来掺N有序介孔碳的发展方向和应用进行了展望。     

多级孔二氧化硅负载铜催化剂制备及甲醇脱氢性能

甲酸甲酯是一种重要的煤化工下游化学品，甲醇脱氢制甲酸甲酯主要使用铜基催化剂，金属铜易发生团聚、烧结是限制催化剂性能的关键因素。通过水热合成法制备有序多级孔氧化硅载体(HPS-x),采用蒸氨法和浸渍法分别制得Cu/HPS-x(x=100、130和160)和Cu/HPS-130-W催化剂，考察不同水热温度对催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯的催化性能的影响，催化剂活性顺序为：Cu/HPS-130> Cu/HPS-160> Cu/HPS-100> Cu/HPS-130-W。表征结果显示，水热温度对HPS载体的织构性质有显著影响，HPS-100以微孔为主，介孔较少，HPS-160比表面积较低，HPS-130载体有适宜孔径分布的有序微介孔结构，能有效促进Cu粒子分散，防止活性组分团聚，进而提高催化剂活性。采用蒸氨法制备的Cu/HPS-130催化剂在0.2 MPa、300℃反应条件下，甲醇转化率和MF选择性分别达38.7%和79.8%,明显优于浸渍法制备的Cu/HPS-130-W催化剂。结果表明蒸氨法比浸渍法更有利于活性组分的分散，载体和金属间相互作用更强，避免活性组分的团聚和剥离。     

氮掺杂有序介孔碳的研究进展

总结了氮掺杂有序介孔碳不同的制备方法,分析了各种制备方法的优缺点,研究了掺氮有序介孔碳在吸附分离、电化学和催化等领域的应用,指出了当前制备掺氮有序介孔碳存在的问题,并对掺氮有序介孔碳的发展方向及应用进行了展望。     

高效介孔镍基催化剂的制备及其催化性能

采用"原位化学反应"法制备高效介孔镍基催化剂,并采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP),X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)以及N_2吸附-脱附等手段对催化剂进行表征分析。结果表明,几乎接近100%的Ni元素全部负载在白炭黑载体上,该负载金属的方法原料利用率高,比较符合"原子经济"理念;得到的催化剂中含有大量介孔,孔径集中分布在10～50 nm;当金属含量高达30.2%时,金属Ni纳米粒子仍然分散均匀,粒径小且分布范围窄,尺寸为(4.3±0.6)nm。得到的介孔镍基催化剂SiO_2@Ni在催化间二硝基苯加氢制间苯二胺的反应中表现出较高的活性以及良好的循环使用性。     

介孔沸石合成方法的研究进展

系统地总结了介孔沸石的合成方法,包括对合成的沸石分子筛的后处理、硬模板法和软模板法;并就制备方法和产品结构的特点进行了评述。后处理法包括对沸石分子筛的脱铝处理、脱硅处理及热处理;硬模板主要包括碳纳米粒子、介孔碳黑、碳纳米管、碳纳米纤维、碳气凝胶、有序介孔碳、胶体复制碳、无机纳米粒子等;软模板主要包括高分子聚合物和有机硅烷模板剂。     

中国专利

一种负载型茂金属催化剂及其制备方法和应用本发明提供了一种负载型茂金属催化剂,该催化剂包括载体以及负载在所述载体上的烷基铝氧烷/氯化镁络合物和茂金属化合物。所述载体为球形介孔二氧化硅,其中,所述载体的平均粒径为20~80μm,比表面积为550~650 cm2/g,孔体积为0.4~1.2     

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。     

碳载体处理对Pd催化氧化甲酸的影响

采用饱和Co盐浸渍碳黑,然后高温热处理.发现处理后的碳黑微孔体积减少,介孔体积增加,更适于作为催化剂的载体.用处理后的碳黑制备的碳载Pd催化剂比未处理的碳黑做载体制备的催化剂对甲酸氧化具有更高的电催化活性.XRD结果可以看出,经Co盐浸渍处理过的碳黑中含有一定量的Co,有助于金属Pd在碳黑表面的分散,增加活性金属的电化...     

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。     

硫/有序介孔碳复合材料的制备及其电化学性能

用模板法合成有序介孔碳材料(ordered mesoporous carbon,OMC),以该材料作为硫的载体,用低温熔融的方法制备了硫/有序介孔碳(S/OMC)复合材料.通过透射电子显微镜、比表面分析和X射线粉末衍射仪对材料进行表征.结果表明:OMC孔道有序,比表面积高达1 600m2/g,硫在OMC内分散性良好.对...