矿物模板法制备多孔炭材料研究进展

与传统的炭材料合成方法相比,模板法在孔径控制方面优势突出,是一种制备多孔炭的简易方法。天然矿物具有微米、纳米孔道结构,而且资源丰富、价格低廉,为制备多孔炭材料提供了理想模板。综述了常用矿物模板的性质以及天然矿物为模板合成炭材料的研究进展,指出了制备模板炭材料过程中存在的问题,并对其发展前景进行了展望。     

三维有序多孔SnO2膜的制备及表征

分别采用浸渍一提拉法和液相渗透(LPI)法用SnO2前驱物填充模板得到SnO2/PS复合膜,灼烧去除模板后,成功地制备了三维有序多孔SnO1膜.PS胶粒晶体模板是用乳液聚合法合成的单分散PS微球通过垂直沉积法在55℃组装而成.实验结果显示,由改进的LPI法制备的三维有序多孔膜质量相对较高,面积较大并且无"表皮"覆盖.在灼烧去除模板的过程中孔径有一定的收缩.     

胶体晶体模板法制备有序多孔堇青石材料研究

采用乳液聚合法制备了单分散P(St-AA)微球,经自然沉降法制成胶体晶体模板,再利用胶晶模板法制备了有序多孔堇青石.利用FTIR、SEM、DSC、XRD等方法对P(St-AA)微球单分散性及有序多孔堇青石结构进行了研究.结果表明,当AA用量占单体总量的5.0%时,制备的P(St-AA)微球的单分散性及其胶体晶体微球结构最佳.经烧结去除P(St-AA)微球得到的有序多孔堇青石材料的孔径较单分散P(St-AA)微球稍小,约为200nm左右.当烧结温度为1200℃,多孔材料为堇青石相.     

无机模板法制备多孔炭的研究进展

对无机模板法制备多孔炭材料的研究进展进行了综述,详细介绍了近年来沸石分子筛、介孔分子筛、无序中孔硅和天然粘土等无机材料作模板制备多孔炭的研究概况,并对其优缺点和应用前景进行了评述.无机模板法制备的多孔炭孔道均一、孔道结构排列有序,具有极高的应用价值.     

自生模板法制备多孔炭材料及其超级电容器性能

以柠檬酸锌为前体,利用碳化过程中产生的ZnO作为模板,制备了具有高比表面积和丰富孔道结构的多孔炭材料,系统研究了碳化温度对所得材料比表面积、孔体积及超级电容器性能的影响。结果表明:随着温度的升高,比表面积增大,孔容增大,多孔炭材料的电容性能也相应提高,在碳化温度为1273K时,所得炭材料(Zn C1273)的比表面积高达1763m2/g,孔容为3. 08cm3/g。利用1. 0mol/L四乙基四氟硼酸铵的乙腈溶液为电解质,所得炭材料作为电极应用于超级电容器,在0. 5～20A/g高电流密度下的容量保持率为93. 2%。     

NaY分子筛模板法合成多孔炭材料

采用NaY沸石分子筛作模板,乙酰丙酮为炭前驱体,使用液相浸渍-气相沉积工艺合成了富含微孔和中孔结构的多孔炭材料并对其进行了表征.所合成的多孔炭比表面积1351m2/g,孔容0.892cm3/g,微孔率0.63,孔径分布多在0.8nm～3.0nm之间.     

有序多孔炭材料的研究进展

有序多孔炭因其结构规则、易于功能化和模型化,在化学工业、信息通讯、生物技术、环境能源等领域具有重要应用意义。分别从有序微孔、有序介孔和有序大孔3个方面,阐述了制备方法、特点及应用等研究的进展情况,展望了其发展趋势。     

模板法合成多孔炭材料的研究现状

模板法为多孔炭材料的可控与定向合成开辟了一条新的技术途径,已成为近几年国内外材料制备领域的研究热点。介绍了模板法合成多孔炭的原理及其特征,综合分析了模板类型、炭前驱体的种类、合成工艺的特点,重点综述了微孔炭、介孔炭、大孔炭的模板合成,并展望了多孔炭材料的发展方向。     

用软模板法制备有序介孔炭材料过程的研究

采用软模板法合成有序介孔炭材料,并通过热重分析、低温氮吸附-脱附测量、小角XRD、透射电镜和傅里叶变换红外光谱等分析表征手段,分别考察了有机模板剂脱除和炭化过程对生成有序介孔炭结构和性能的影响。研究结果表明,在N2气氛下350℃焙烧5h可有效脱除有机模板剂,获得具有有序介孔结构的炭材料前驱体;该材料在500~800℃炭化后可生成有序介孔炭材料,其孔径分布变化不大,但比表面积和孔容有较大程度提高,提高部分主要集中分布在微孔区,最佳炭化温度为600℃。     

基于胶晶模板法制备有序多孔材料技术的现状分析

胶晶模板法是有序多孔材料的常用制备方法之一,具有操作简单、工艺可控及适用范围广等优点.该工艺由3个过程组成:微球的制备及模板的形成、前驱体在模板中的渗透以及模板的去除,控制好这些过程才能制备高质量的有序多孔材料.本文就这几个具体工艺过程结合国内外的研究现况作了简要的分析,并展望了其未来的发展方向.     

模板浸取法制备多孔膜的研究进展

介绍了模板浸取法的原理,综述了其在多孔玻璃膜和多孔有机膜制备中的应用概况,分析了影响多孔膜结构与性能的因素,并对模板浸取法的发展趋势进行了展望。     

有序介孔炭分子筛膜的制备与表征

以三嵌段共聚物P123为结构导向剂和有机碳源,正硅酸乙酯为无机前驱体,在微量酸的催化条件下,结合非水体系蒸发诱导自组装技术与溶胶-凝胶工艺,采用浸渍-提拉法制备了介孔炭分子筛膜,研究了陈化温度对介孔炭膜结构的影响。通过透射电镜(TEM)、N2物理吸附-脱附、场发射扫描电镜(FESEM)和热重分析(TGA)对膜体的形貌结构性能进行了表征。结果表明,P123是优良的制膜材料,硫酸的预处理提高了P123的碳转化率,是成膜的关键因素之一。所制备的膜体材料由一定取向的类碳纳米管阵列组成;膜体表面致密、光滑无裂纹,具有孔径均一的对称结构。同时可以通过改变涂膜液的陈化温度来调节炭分子筛膜的孔径大小。     

呼吸图案法制备聚苯乙烯有序多孔膜

有序多孔膜是一种可以应用于众多领域的功能性材料,建立简单、低廉和安全的制备方法能够强有力地推进多孔膜材料的广泛利用.本文用水作为模板剂,以溶解于甲苯的工业通用级聚苯乙烯(PS,PG-22)溶液为成膜材料,利用呼吸图案法成功地制备出多孔膜,并采用扫描电镜(SEM)对所制的多孔膜形貌进行了观察,分别研究了动态和静态气氛、制膜液用量、质量浓度、环境湿度等条件对孔径大小和分布的影响.结果表明,制备有序多孔膜的适宜条件为:在环境温度25℃和用甲苯为溶剂时,聚合物质量浓度为25 mg/m L,用量0.8 m L,环境湿度85%(相对湿度),并保持静态气氛.采用聚苯乙烯溶液多次涂覆方法可以增加多孔膜厚度,有利于提高其机械强度,也为有序多孔碳材料的制备奠定了基础.     

模板法制备多孔碳材料的研究

多孔碳材料在催化、吸附、能源领域具有广泛的应用价值,它具有比表面积大、导电和导热性高、化学稳定好、价格便宜等特点,受到了人们的广泛关注.综述了氧化硅模板法制备多孔碳材料的研究进展,并简要地阐述了各种氧化硅为模板制备多孔碳材料的制备过程和优缺点.最后总结和展望了目前的研究现状和今后的发展.     

模板法制备超级电容器用多孔炭的研究进展

多孔炭材料具有优良的电导率、高的比表面积以及优异的电化学稳定性,被广泛用于能量存储和转换领域.模板法被认为是制备具有良好孔结构和孔径分布炭材料最成熟的方法之一.本文归纳总结了模板法,包括硬模板(镁基、硅基、锌基、钙基)、软模板(常规软模板、离子液体、低共熔溶剂)、自模板(生物质、金属有机框架)制备超级电容器用分级多孔炭...     

MOF材料自模板炭化制备纳米多孔炭的研究进展

纳米多孔炭材料具有高的比表面积、良好的热稳定性和化学稳定性等优点,广泛应用于气体吸附、催化和电化学等领域.尽管目前已做了大量的工作,但是以自模板策略制备纳米多孔炭材料仍存在挑战.结构多样可裁的金属有机骨架(MOF)材料具有规则可调的孔径、高的孔隙率和比表面积等优点,已被证明是制备功能化纳米多孔炭材料的理想前驱体.本文综...     

胶晶模板法制备三维有序多孔羟基磷灰石

采用stber法制备SiO2胶粒,经自然沉降的过程制备SiO2有序模板,再通过HA前驱体溶胶灌注、烧结和碱液浸渍等过程,制备了三维有序多孔羟基磷灰石(HA).采用XRD、TEM、FESEM和Zeta电位对样品的物相、微观结构、孔分布及表面电性能进行研究.结果显示,H2O2表面改性使得SiO2胶粒Zeta电位升高,有利于提高模板的有序性.制备的SiO2胶粒粒径约为250nm,由胶粒形成的多孔羟基磷灰石的孔径约为200nm,孔间由孔径约为20nm的微孔互相连接.此外,还考察了羟基磷灰石前驱体浓度、用量以及碱液浸渍时间对多孔材料的成型、孔结构、孔隙率的影响.当使用的前驱体浓度为0.8mol/L,用量占模板体积的30%,浸渍在4mol/L 的NaOH中3d后,形成的多孔HA有序性良好.     

利用水滴模板法制备蜂窝状有序多孔聚亚苯基砜膜的研究

聚亚苯基砜(PPSU)是一种具有高机械强度、热稳定性和耐化学性的膜材料,而利用水滴模板法制备蜂窝状有序多孔膜是分子自组装领域一个极大的发展。通过考察聚合物浓度、溶剂和添加剂等因素对蜂窝状有序多孔PPSU膜孔径的影响。结果表明:当聚合物浓度从20g/L上升到70g/L时,平均膜孔径由11.5μm减小到4.4μm,呈下降趋势;相比CH_2Cl_2和CH_2Cl_2/CHCl_3共混溶液,CHCl_3是最佳溶剂;丙酮作为添加剂,当丙酮与CHCl_3溶剂比由0.1∶20增加到0.5∶20时,膜孔径由8.9μm增加到13.3μm,但膜孔数量会减少。     

高度有序多孔阳极氧化铝模板的制备

为了得到纳米孔排列高度有序的多孔阳极氧化铝模板,以0.3 mol·L-1的草酸为电解液研究了模板的制备工艺.采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对多孔氧化铝模板的表面形貌进行表征,X射线衍射分析高纯铝及氧化膜的结构.实验结果表明,铝基体不经过高温退火处理,同样能够得到高度有序的氧化铝膜,简化了多孔氧化铝膜的制备工艺.分别讨论了阳极氧化电压和电解液温度对多孔阳极氧化铝膜的形貌及孔径的影响,并对一步法和两步法制得的多孔氧化铝膜进行比较,结果表明,两步阳极氧化法制备的多孔氧化铝模板的有序性优于一步氧化法.XRD分析证实,多孔氧化铝膜由非晶态的Al2O3组成.     

呼吸图案法制备高分子有序多孔膜的研究进展

主要综述了呼吸图案法制备高分子有序多孔膜的国内外研究进展,分析了多孔膜的形成过程和机理;着重讨论了环境湿度、非水气氛、溶剂种类、聚合物浓度、温度、基底和聚合物结构等因素,对呼吸图案法制备有序多孔膜的形貌和孔径尺寸的影响;分析了呼吸图案法制备有序多孔膜的改进方法以及有序多孔膜的应用,并对其未来的发展提出了展望。有序多孔膜的形成机理、纳米级小孔径的制备、大面积有序多孔膜的制备以及多孔膜智能化,将是呼吸图案法制备高分子有序多孔膜的主要研究方向。