硬模板法合成晶态介孔金属氧化物研究进展

晶态介孔金属氧化物材料因具有窄的孔径分布、大的比表面积、有序的孔道结构以及高度晶化的孔壁而在工业催化、光电等领域有着广泛的应用.在各种制备方法中,硬模板法因制备方法简单、条件温和、产物孔道结晶度高而受到了广泛关注.对硬模板法中介孔硅模板和介孔碳模板进行了介绍;总结了近年来硬模板法合成氧化铬、氧化铁、氧化铈、氧化镁和氧化钴等晶态介孔材料的研究进展;概述了该材料的发展趋势和应用前景.     

硬模板法合成介孔金属氧化物的研究进展

介孔金属氧化物材料因具有纳米构造单元、大比表面积和规整孔结构而得到广泛关注。对介孔金属氧化物硬模板合成法的改进及不足进行了阐述与讨论,介绍了介孔金属材料在催化和电化学等方向的应用及创新,并对硬模板法合成介孔金属氧化物的发展方向和研究开发的重点进行了展望。     

硬模板法合成介孔金属氧化物的研究进展

介孔金属氧化物材料因具有纳米构造单元、大比表面积和规整孔结构而得到广泛关注。对介孔金属氧化物硬模板合成法的改进及不足进行了阐述与讨论,介绍了介孔金属材料在催化和电化学等方向的应用及创新,并对硬模板法合成介孔金属氧化物的发展方向和研究开发的重点进行了展望。     

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。     

晶态介孔金属氧化物的合成研究进展

晶态介孔金属氧化物与相应的无定形材料相比具有更加优异的催化、光学、电学、磁学和力学等性能,具有较宽的应用范围,是近年来介孔材料合成的热点。本文主要对晶态介孔金属氧化物的制备方法,包括非晶晶化法、蒸发诱导自组装法和硬模板法进行了介绍,并对这些方法的优缺点进行了比较。     

制备多孔锂离子电池电极的研究进展

着重介绍近年来多孔锂离子电池电极材料合成的研究进展。软模板剂法合成温度较低,生成的多孔材料孔型可控性好。纳米铸造、凝胶结晶及生物材料作底物等硬模板剂方法可在温度较高的条件下合成电极材料,该材料多为介孔和大孔材料。电极沉积法、超声波降解法、水热合成法等非模板剂法合成条件较为简单,合成材料孔径分布较广。     

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。     

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。     

模板法制备介孔TiO2的研究进展

介绍了采用软模板法和硬模板法制备介孔TiO 2的方法及其优缺点。软模板法和硬模板法制备介孔TiO 2的原理都是先将钛前驱体与模板进行组装,再通过焙烧等方式去除模板得到介孔结构。二者之间的区别在于所使用的模板不同,软模板容易得到,种类较多且方法简单,但不易控制介孔的结构;硬模板虽然种类较少,但胜在可以控制介孔的结构和性能。     

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。     

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。     

介孔碳的合成及其处理有机废水的研究进展

本文阐述了合成介孔碳的方法,目前根据模板的不同主要分为硬模板法和软模板法,评述了每种方法的优缺点,论述了介孔碳处理有机废水中苯酚和染料的应用现状,并展望了介孔碳作为有机废水处理剂的应用前景。     

Highly ordered mesoporous CoFe<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>4</Subscript> and CuFe<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>4</Subscript> with crystalline walls

The highly ordered mesoporous CoFe₂O₄ and CuFe₂O₄ with crystalline walls can be synthesized by hard template with using mesoporous silica SBA-15 as hard template and using ferric nitrate, cobalt nitrate, and copper nitrate as metal precursors. These new mesoporous materials above have high surface areas, narrow pore size distribution, and large pore volumes, which are believed to be valuable for the potential application in the field of sensors, catalysis, message recording, magnetics, and biology. This work provides a method to fabricate the highly ordered mesoporous materials composed of multi-metal oxides with crystalline walls. The development of such versatile approach is of great significance in practical application. It can be envisaged that this established method is significantly expandable to the controlled synthesis of the mesoporous functional materials with diverse compositions.     

Template synthesis of composite hollow spheres using sulfonated polystyrene hollow spheres

In this paper, we propose a general template synthesis approach towards composite hollow spheres using sulfonated polystyrene gel hollow spheres. The gel hollow spheres are highly crosslinked to well preserve the spherical contour during template synthesis. It is important that the gel shell is infiltrative to many species to allow their further growth therein by specific interaction. The grown materials are well distributed thorough the whole shell forming composite shells. This method is general, which is proved by the growth of many representative materials for example metal Pd nanoparticles, magnetite Fe₃O₄ nanocrystallites, conducting polyaniline, and inorganic titania and silica. It is found that mesoporous inorganic shells are obtained after the template gel is calcined. This concept can be applied to other gel shells and grown materials expecting a new family of composite hollow spheres.     

Nitrocyclohexane hydrogenation to cyclohexanone oxime over mesoporous carbon supported Pd catalyst

Mesoporous carbon materials (MC) were prepared by soft template, hard template and hydrothermal synthesis methods. And mesoporous carbon supported palladium catalysts were obtained from incipient impregnation method. The prepared samples were characterized by nitrogen adsorption–desorption, X-ray diffraction, transmission electron microscopy and hydrogen chemisorption. Palladium supported on mesoporous carbon prepared by hard template method shows better catalytic performance, it gives the 82.2% selectivity to cyclohexanone oxime at the nitrocyclohexane conversion of 99.4% under the mild reaction conditions of 0.5 MPa and 323 K.     

介孔炭的合成及应用研究进展

综述了介孔炭的合成方法及介孔炭的应用,重点介绍了模板合成法,包括无机模板法,中孔分子筛模板法和有机模板法,指出有机模板法工艺简单,发展前景可观。介孔炭具有很广泛的用途,其中,作为催化剂载体的研究应该得到充分重视,同时介孔碳在储氢、储能材料方面的应用可能成为未来的研究热点。     

用液晶模板合成有序中介结构的无机材料

讨论了以溶致液晶为模板合成中孔无机材料的新方法，复合的表面活性剂一无机物组合体的结构取决于无物的性质以及它同表面活性剂的静电和立体空间的相互作用。阐明了转录作用和协同作用两种形成机制，转录合成中稳定的、预组织的有机结构被用作无机材料进行沉积的模板；协同合成中，模板是经无机前体与有机分子之间协同作用形成的有机一无机共组合体。说明了通过调节表面活性剂链长、有机添加物、实验温度和反应时间以及助溶剂来控制     

模板法制备木质素基中孔炭材料研究进展

木质素是3种木质纤维类可再生生物质资源之一,同时是自然界中含量最丰富的芳香类天然高分子聚合物,其含碳量超过50%,是制备炭材料的理想前驱体。中孔炭材料具有比表面积高、孔径大等特点,在医学器件、催化、超级电容器等方面有着广泛的应用,模板法是制备中孔炭材料的常用方法。主要介绍以木质素为碳前驱体通过硬模板法、软模板法以及双模板法制备中孔炭材料并调控孔结构,重点介绍了制备最新进展。     

介孔碳微球的合成及其应用研究进展

目前,介孔碳微球的合成主要有硬模板和软模板两种方法。硬模板是将碳前驱体通过溶剂挥发填充到已合成的球形介孔材料(硬模板)中,然后热处理掉硬模板得到介孔碳微球;软模板则是以三嵌段共聚物F127做为模板剂,酚醛树脂作为碳源在水热条件下制备出介孔碳微球。介孔碳微球在超级电容、锂离子电池、气体储存、生物医药等领域获得广泛应用,然而在摩擦润滑领域的研究却未见报道。结合本课题组的前期研究提出了其在摩擦领域的研究思路并展望了其应用前景。