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.     

有序介孔炭的研究进展

综述了以硬模板法、软模板法和混合模板法合成有序介孔炭的研究进展。对上述三种制备有序介孔炭的方法和原理进行了的简单介绍,指出各种方法在制备有序介孔炭时存在的长处与不足。讨论了采用不同模板剂和炭前躯体对所制备的有序介孔炭的结构、孔径大小、孔径分布及物理化学性能的影响,指出在制备有序介孔炭的过程中,主要问题是选择一种与模板剂可产生较强相互作用的炭前躯体并控制炭前躯体与模板之间的摩尔比率。最后对有序介孔炭的潜在应用和发展方向进行了展望。     

有序介孔炭的合成及其磺化制备固体酸

对于高酸值油脂原料,在酯交换反应制备生物柴油前需对其进行降酸处理,然而常用的H₂SO₄催化降酸法存在设备腐蚀和环境污染等问题。采用软模板法合成有序介孔炭(OMCs),利用TEM、SAXRD及N₂吸附/脱附等对其进行结构性能表征,探讨了模板剂与前驱体的质量比、热聚合时间、煅烧温度等工艺条件对OMC介孔结构的影响,获得了具有高度有序二维六方孔道结构的介孔炭,孔径3~4 nm,比表面积>600 m²/g。进而通过自由基加成法对OMC磺化制得磺化介孔炭,其介孔有序性能够得到很好的保持。合成的磺化介孔炭将作为固体酸催化剂用于后续高酸值油脂制备生物柴油的降酸过程。     

以线性酚醛树脂为炭前驱体制备有序介孔炭及其表征

以三嵌段共聚物F127和P123为模板剂,线性酚醛树脂(PF)为炭前驱体,利用有机-有机自组装制备了具有二维六方结构和蠕虫结构的介孔炭.采用XRD、TEM、N2吸附/脱附等方法对介孔炭的结构进行了表征,研究了模板剂用量和模板剂类型对上述介孔炭结构的影响.结果表明:当模板剂F127与PF的质量比由1:2变为1:1时,所得介孔炭的孔壁厚度有所下降,但比表面积、孔容和孔径分别从576 m2·g-1、0.29 cm3·g-1和2.7 nm提高到670m2·g-1、0.40 cm3· g-1和3.2 nm;分别以F127和P123为模板剂制备的介孔炭F-1-500和P-1-500的孔径大小基本相同,但P-1-500的孔壁厚度相对于F-1-500降低了37.4％,且有序性下降,仅能得到蠕虫状结构.     

锰掺杂有序介孔氧化硅材料的合成研究

采用十六烷基三甲基溴化铵和十六胺为混合模板剂，在碱性条件下水热合成锰掺杂氧化硅有序介孔材料Mn-MCM-41。借助XRD，IR，HRTEM，N2吸附等测试手段对其有序介孔结构及孔结构进行表征。XRD和HRTEM检测表明：所合成材料具有高度的长程有序结构；依据样品的N2吸附曲线，合成材料具有毛细凝聚的陡峭台阶和狭窄的孔径分布。实验结果表明：十六胺的适量加入，可提高Mn掺杂介孔氧化硅材料的长程有序程度，并初步从界面作用和表面活性剂堆积准数两方面分析了混合模板剂在Mn掺杂有序介孔氧化硅材料合成中的作用机理。     

有序介孔材料的合成及应用研究进展

有序介孔材料具有高度有序的孔道结构、较大的比表面积和较多的活性位,广泛应用于化工、生物医药和功能材料等领域.系统综述了有序介孔材料的合成机理、合成方法及其应用.     

高比容量酚醛树脂基介孔炭@NiCo2S4制备及电容性能

以甲醛和间苯二酚为碳前驱体,以尿素为氮源,制备出一种酚醛树脂基氮掺杂介孔炭微球(NMC)。然后在其上通过水热法合成NMC@NiCo₂S₄复合材料。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱、N₂吸附、X射线衍射及扫描电子显微镜对NMC@NiCo₂S₄的结构进行了研究。将其作为活性物质组装成三电极进行了电化学性能测试。结果显示,当电流密度为1 A/g时,该复合材料比电容高达1010.17 F/g。在1000次充放电循环后,电容保持率为113.28%。所得NMC@NiCo₂S₄可作为高性能超级电容器电极材料。     

有序介孔TiO2材料的合成、表征与应用

有序介孔材料是近年来新兴起的一个研究热点,非硅基有序介孔材料在光催化、磁、电等诸多领域存在巨大的潜在应用价值.而TiO2以其特有的光催化活性、紫外光屏蔽效应等功能,以及化学性质稳定、毒性低、价格便宜和易于回收等特点,尤其值得关注.笔者综合阐述了有序介孔TiO2材料的合成过程、合成机理以及材料的表征和应用前景等情况.     

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。     

介孔炭制备参数对其介观结构的影响研究

采用软模板法制备介孔炭,探究碳源的碳链长度、碳源和模板剂的质量比以及模板剂的类型对介孔炭材料粒径大小和介孔结构的影响。结果表明,当酚醛树脂的热聚合时间为1.0 h时,介孔炭孔径较均匀,孔结构密实;当模板剂与酚醛树脂的质量比在1.0∶1.0时,所形成的介孔炭孔隙发达,比表面积和孔容较大;在碳源聚合时间为1.0 h,模板剂和酚醛树脂质量比为1.0∶1.0的条件下,模板剂P123和F127不影响介孔材料的孔结构,但会改变孔结构的形状,形成不同的空间结构。     

有序介孔碳吸附剂的研究进展

介绍了有序介孔碳吸附剂在吸附中的重要作用,总结了有序介孔碳应用于处理染料废水,去除水中芳香有机污染物,去除重金属离子以及吸附生物分子中的研究现状.展望了有序介孔碳应用于吸附的发展前景.     

窄孔径分布介孔活性炭的制备及电容特性研究

以合成树脂为前躯体,模板法制备一系列孔径分布较集中的介孔活性炭,利用氮气吸附与扫描电镜（SEM）表征其结构与形貌。通过循环伏安、恒流充放电及漏电流等电化学测试考察活性炭的电容特性。该系列活性炭用作电极材料具有较理想的双电层电容特性。其中样品AC07大电流充放电下,比电容达214.7 F/g,充放电效率保持在87%以上。     

介孔酚醛树脂的制备及其在Suzuki反应中的应用

通过高温水热合成法制备了具有规则面心立方孔道结构的介孔酚醛树脂(命名为OMR),并以此介孔酚醛树脂为PdCl_2的载体,制备了非均相催化剂OMR@PdCl_2。催化剂OMR@PdCl_2在Suzuki反应显示了很好的催化性能并能重复使用5次而不降低催化活性。     

有序介孔CeO2的合成及其催化性能

以介孔氧化硅（SBA-15）为模板,采用水热法合成有序介孔CeO2。利用X射线衍射仪、N2吸附脱附仪、透射电子显微镜和热重分析仪对样品进行表征。研究了SBA-15与硝酸铈摩尔比对介孔CeO2结构和性能的影响,并对所制备的介孔CeO2进行储放氧性能（oxygen storage/release capacity,OSC）...     

介孔碳材料改性研究进展及在生物油加氢反应中的应用综述

综述了介孔碳材料制备的研究进展,对介孔碳改性方面的研究工作进行了着重的推介。并介绍了在介孔碳研究中,不同的改性方法对介孔碳性能的影响,特别介绍了现阶段以介孔碳为载体的制氢/加氢反应性能的研究。最后对介孔碳在生物油加氢改质的潜在应用和发展方向进行了展望。     

Ordered Mesoporous Materials with Improved Stability and Catalytic Activity

Microporous crystals of zeolites such as Y, Beta, and ZSM-5 are widely used commercial catalysts, but their applications are strongly limited by their small pore sizes. Recent progress in solving this is used to ordered mesoporous materials such as MCM-41, HMS, and SBA-15. These mesoporous materials have pore diameters of 2.0–30 nm and exhibit good catalytic properties for the catalytic conversion of bulky reactants. However, when compared with microporous crystals of zeolites, the catalytic activity and hydrothermal stability are relatively low, which severely hinders their practical applications in industrial catalytic reactions such as petroleum cracking. The relatively low catalytic activity and hydrothermal stability can be attributed to the amorphous nature of the mesoporous walls. In this account, we systemically review the routes for improving catalytic activity and hydrothermal stability of mesoporous materials, which include (1) acidic sulfated zirconia supported in mesoporous materials; (2) strongly acidic and thermally stable mesostructured sulfated zirconia with tetragonal crystalline phase; (3) strongly acidic and hydrothermally stable mesoporous aluminosilicates synthesized in alkaline media; (4) strongly acidic and hydrothermally stable mesoporous aluminosilicates synthesized in strongly acidic media; (5) hydrothermally stable mesoporous titanosilicates with catalytically active titanium species in oxidations; (6) high-temperature generalized synthesis of ultrastable ordered mesoporous silica-based materials by using fluorocarbonhydrocarbon surfactant mixtures.     

有序介孔TiO2固载g-谷氨酰转肽酶催化合成S-bzl-g-glutamyl-L-cysteine

以有序介孔TiO2(OM-TiO2)为载体对B. subtilis NX-2 GGT进行吸附固载. 圆二色光谱分析和活性位点滴定结果表明,固定化前后酶的二级结构和活性位点数变化很小,固定化后GGT对供体的亲和力及转肽反应催化常数均有不同程度下降,但固定化酶对产物的亲和力有明显提高. 固定化后GGT的热稳定性和pH稳定性均较游离酶有显著提高,固定化酶稳定性良好,经10批次转化后,固定化催化活性仍保持74%. 以固定化GGT为催化剂,在L-谷氨酰胺(L-Gln) 5 mmol/L、S-苄基-半胱氨酸(S-bzl-cys) 15 mmol/L、酶浓度0.062 U/mL和pH 9.0条件下,40℃水浴反应5 h,产物浓度为1.2 mmol/L.