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。     

块状无裂纹介孔炭的合成和表征

<正>以P123、F127作为模板剂,间苯二酚-甲醛为碳前驱体,利用水热合成技术制备了蠕虫状结构的块状无裂纹介孔炭。采用TG、FT-IR、TEM、N2吸附-脱附和元素分析等方法对介孔炭材料的结构进行了表征,分别研究了模板剂用量、模板剂种类对介孔炭结构的影响。结果表明:以F127和P123为模板剂制备的介孔炭均为蠕虫状结构。模板剂用量增加,介孔炭比表面积、孔径和孔容变大,但微孔的比表面积有所下降。模板剂种类不同,比表面积、微孔比表面积、孔容相差不     

模板剂对介孔氧化硅制备的影响研究进展

从模板法概念的提出至今,模板剂在合成介孔氧化硅的过程中得到了较快的发展,但是不同种类模板剂的性质对介孔材料的形貌、孔径以及介孔结构的影响并没有得到充分的总结和利用,因此对如何选择合适的模板剂合成得到想要的介孔氧化硅提供一个重要的参考是极为重要的.本文结合国内外研究现状,对选取模板剂配合相应的溶剂体系对制备介孔氧化硅的不同进行了综述,并对模板剂的发展和介孔氧化硅的应用进行了展望.     

超临界流体技术在介孔材料制备中的应用

将制备介孔材料的传统方法与超临界流体方法进行了比较,总结了超临界流体技术在介孔材料制备中用于清除模板剂以及作为载体使硅基基团渗透入介孔模板两方面的应用,并介绍了以高聚物为模板制备介孔膜的原理。以超临界流体方法制备介孔材料,所得的产品孔径分布更窄,材料结构更规整、更有序,且模板清除率和硅基的装载效率都得到了提高。     

B、N双掺杂微生物衍生碳在电容脱盐中的应用

电容脱盐是一项绿色环保、低成本、低能耗的海水脱盐技术,研发高性能的电极材料是该技术的关键所在。本工作以低成本的微生物为原料,采用可回收性硼酸作为开孔剂的绿色方法制备了高性能双掺杂微生物衍生碳(NBC),其丰富的杂原子掺杂增强了碳材料的电容吸附能力。研究结果表明,微生物衍生碳中丰富的杂原子能赋予其优异的赝电容特性。高通透介孔结构的生物质衍生碳能够有效脱除盐水中的NaCl(在1.2 V的电压下,NBC对NaCl的吸附量可以达到41.3 mg·g^-1)。本研究可为电容脱盐领域电极碳材料的制备提供一种绿色方案。     

木质素基介孔碳材料的制备及应用进展

木质素是自然界中唯一可提供再生性芳香基化合物的非石油类资源,酚羟基的可替代性、低成本及其高含碳量使其成为合成可持续介孔碳的优选前体。本文分别介绍了采用硬模板法、软模板法、双模板法、活化法、水热法以及溶胶-凝胶法制备木质素基介孔碳材料的最新研究进展。分析对比了采用不同方法制备的介孔碳材料所具有的孔道结构和形貌特点,并详细说明了其在吸附、催化、药物缓释和超级电容器等主要方面的应用。最后根据木质素基介孔碳材料在制备及应用过程中所面临的困境,提出发展一种简单、绿色、低成本的合成方法用以制备新型介孔结构的高性能复合型木质素基介孔碳材料将成为今后主要的研究方向。     

生物质基介孔碳材料制备的研究进展

分别介绍了近年来采用硬模板法、软模板法、溶胶-凝胶法和水热法等主要方法制备生物质基介孔碳材料及其在吸附、催化、药物控释和超级电容器等领域应用的研究进展。最后对生物质基介孔碳材料今后开展进一步研究的方向进行了展望。     

表面活性剂引导合成非硅基介孔材料的研究进展

非硅基介孔材料由于其突出的结构特性和特殊的光、电、磁性质,广泛应用于许多研究领域,使该类材料的合成逐渐成为研究者关注的焦点。本文综述了国内外近年来表面活性剂引导合成非硅基介孔材料的研究进展,阐述了离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂作为模板剂及混合模板剂合成介孔碳、介孔金属氧化物等非硅基介孔材料的现状,归纳了合成该类介孔材料的最佳工艺条件,总结了不同模板剂引导合成的非硅基介孔材料特点,同时列表对比了不同类型表面活性剂合成该类材料的性能参数和应用领域,并对其发展进行了展望,即表面活性剂的绿色化、材料的功能化、合成过程的共模板化是未来发展的主流方向。     

复合模板剂对块状无裂纹介孔炭介孔结构的影响

用水热合成技术,以间苯二酚-甲醛为炭前驱体,F127或P123为模板剂,通过有机-有机自组装,制备了蠕虫状结构的块状无裂纹介孔炭。采用TEM、N2吸附-脱附和元素分析等方法对介孔炭材料的结构进行表征,主要研究了模板剂配比对介孔炭介孔结构的影响。结果表明:用复合模板剂P123/F127制备的介孔炭孔径分布较窄,且其孔径较SF-1增加100%以上;随着复合模板剂中P123含量的增加,介孔炭的微孔表面积和孔容均有所上升。     

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。     

超临界流体技术在模板剂萃取方面的应用

介孔材料作为一种新型的功能材料，在结构上具有一系列独特的优点，备受广大科学研究者的关注。由于介孔材料在合成过程中使用了大量模板剂，因此模板剂的去除问题就成为研究的重点之一。本文主要综述了介孔材料的合成过程及超临界流体技术在萃取模板剂方面的应用。     

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。     

溶致液晶模板法制备纳米材料研究进展

主要综述了复合溶致液晶模板和真溶致液晶模板对于纳米材料结构的调控作用。首先讨论了不同复合溶致液晶体系制备介孔材料的方法,并总结了研究介孔材料形貌变化的最新理论成果;而对于真溶致液晶模板,则重点阐述了其对纳米颗粒、纳米棒、纳米线、纳米管和介孔材料的调控作用;最后展望了液晶模板法制备纳米材料的发展趋势。     

介孔材料研究进展

介孔材料是指孔径为(2~50) nm的多孔材料,具有孔道结构规则有序、孔径分布窄、比表面积大和孔隙率高等特点,在催化、电、磁、传感器、纳米材料合成、光学器件和色谱载体等领域具有潜在的应用价值,是近年来国际上跨学科的研究热点。介孔材料的合成采用水热合成法,为液晶模板和协同自组装机理,在介孔材料中引入Al、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Mo、Nb、Ti、V和Zr等可提高反应活性和表面吸附能,主要应用于分离与吸附、光学以及作为催化剂使用。如何在保持介孔结构的基础上提高材料的结晶性及功能性,利用低成本模板剂制备结构稳定、高孔隙率和高比表面积的介孔材料已成为研究热点。     

Worm-hole structured mesoporous carbon monoliths synthesized with amphiphilic triblock copolymer

In the present work, mesoporous carbon monoliths with worm-hole structure had been synthesized through hydrothermal reaction by using amphiphilic triblock copolymer F127 and P123 as templates and resole as carbon precursor. Synthesis conditions, carbonization temperature and pore structure were studied by Fourier transform infrared, thermogravimetric analysis, transmission electron microscopy and N₂ adsorption–desorption. The results indicated that the ideal pyrolysis temperature of the template is 450 °C. The organic ingredients were almost removed after further carbonized at 600 °C and the mesoporous carbon monoliths with worm-hole structure were obtained. The mesoporous carbon synthesized with P123 as single template exhibited larger pore size (6.6 nm), higher specific surface area (747 m² g^?1), lower pore ratio (45.9 %) in comparison with the mesoporous carbon synthesized with F127 as single template (with the corresponding value of 4.9 nm, 681 m² g^?1, 49.6 %, respectively), and also exhibited wider pore size distribution and lower structure regularity. Moreover, the higher mass ratio of template P123/resole induced similar pore size, larger specific surface area and lower pore ratio at the same synthesizing condition. It was also found that the textural structure of mesoporous carbon was affect by calcination atmosphere.     

硬模板法合成分子筛研究进展

综述了近年来以各种碳材料(如碳纳米管、炭气凝胶、介孔碳、炭黑)、生物质及其它材料(如聚苯乙烯微球、CaCO3等)为硬模板合成分子筛的研究进展,介绍了各种模板剂的使用特点和效果,最后总结了利用硬模板法合成分子筛面临的一些问题。     

嵌段共聚物为模板合成纳米结构导电聚合物材料研究进展

简述了以嵌段共聚物为模板合成纳米结构导电聚合物材料的国内外发展状况。近年来,纳米结构导电聚合物材料作为极具研究价值的新型功能材料而成为了材料科学的研究热点。以嵌段共聚物为模板则是制备此类材料最有前途的方法之一。本文详细地总结并归纳了通过该方法制备形貌规整的纳米级导电聚合物材料的成形机理、实验方法及其影响因素等。最后总结了纳米结构导电聚合物材料相关研究中存在的诸多问题,并简要指出以嵌段共聚物为模板有助于提高导电高聚物的形貌及尺寸的可控性,进而有助于改善导电高聚物的溶解性、加工性能、电导率等各项性能,也将有利于拓宽导电高聚物在纳米科技领域中的应用前景。     

介孔炭的应用研究进展

介绍了介孔炭在吸附、催化、模板材料及其他领域的应用现状及发展趋势。介孔炭作为吸附材料,在生物、环保、储能领域有了一定的应用。介孔炭作为新兴的催化剂载体,在电化学领域、石油化工领域、有机及无机化学领域的研究较多,指出进一步分析其特性,提高催化剂活性组分的分散性,简化工艺,降低成本是介孔炭在该领域的研究重点。同时也介绍了介孔炭作为模板材料及纳米反应器的探索性研究。