磁性介孔碳复合材料的制备与应用研究进展

磁性介孔碳复合材料兼具介孔碳材料和磁性材料的双重优势,不仅具备较高的比表面积、均一的孔径分布和环境友好等特点,而且还具有良好的磁性分离特性.首先介绍了介孔碳和磁性纳米粒子常见的制备方法,在此基础上重点综述了磁性介孔碳复合材料的制备方法,并比较了各种方法的优缺点,对磁性介孔碳复合材料在生物医药、催化和污水处理等领域的最新应用进行了概述,并展望了其未来的发展趋势.同时,探讨了环境友好的绿色合成路线在磁性介孔碳复合材料方面的优势和挑战.     

硫化镉/介孔碳复合材料的原位制备与表征

以有序介孔硅材料SBA—15为模板,苯胺为碳源,氯化镉为镉的前驱体,过硫酸铵既做聚合引发剂又提供硫源,通过液相浸渍的方法原位制备出硫化镉/介孔碳复合材料,并考察了氯化镉的加入量对所得复合材料结构的影响.结果表明:该复合物为SBA—15的反相复制品,具有类似CMK—3结构;另外,随着氯化镉加入量的增加,该复合物的结构和孔径分布没有明显变化,但其比表面积和孔体积呈下降趋势.     

模板剂对介孔碳孔道结构及有序性的影响

分别以三嵌段聚合物F127、P123以及P123/F127作为模板剂,酚醛树脂为有机碳源,采用溶剂挥发自组装法制备有序介孔碳材料。采用XRD,TEM和N2吸/脱附等手段对有序介孔碳进行表征,研究F127、P123及P123/F127复合模板剂对介孔碳孔道结构及有序性的影响。结果表明,使用单一模板剂时,F127较P123更易产生有序六方介孔结构;使用P123/F127复合模板剂,介孔碳有较好的二维六方有序性,介孔孔容和比表面积较单独使用F127作模板分别提高了50%与31%;当m(P123)/m(F127)=1/3时,所得介孔碳BET比表面积为498.5 m2/g,介孔孔容和比表面积分别为0.173 cm3/g和167m2/g,平均孔径为3.41 nm。     

无机硬模板HMS制备介孔碳工艺

以硅基介孔材料HMS(hexagonal mesoporous silica)为硬模板,以蔗糖为碳源,通过在N2气氛下高温碳化蔗糖,并利用氢氟酸除去模板制成介孔碳.分析了蔗糖填充方法、碳化温度和蔗糖与HMS的质量比对产品介孔碳结构的影响,并利用X衍射衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、低温氮吸附-脱附及傅里叶红外(FT-IR)对样品进行了表征.结果表明,将一定量的蔗糖分两步填入HMS介孔中有利于碳源在模板孔道中均匀分布,有助于有序介孔碳的形成;碳化温度对最终产品碳的结构影响显著,适宜的碳化温度为800℃;蔗糖与HMS的质量比也直接影响产品的结构,两者的质量比过高或过低均难以形成介孔碳,最优比例为1.300∶1;所制成的介孔碳具有蠕虫状结构,比表面积可达2433m2/g.     

由色散材料构成的体心立方晶体的光子能带计算

计算了小球排列构成的体心立方结构的光子带隙性质，小球的介电函数可以是极化激元型或等离子型．虽然在通常的介电材料体心立方结构中并不容易形成光子带隙，但在我们考虑的这两类情况中均发现绝对带隙．本中讨论的光子能带结构是由非常有效的矢量波多重散射方法计算，该方法可以精确地处理介电函数在界面附近的突变．     

碱溶蚀作用对介孔结构形成及微-介孔复合材料性质的影响

采用碱溶解沸石法制备微-介孔复合材料Y/MCM-41,通过改变原沸石碱处理时间调控沸石结构溶蚀程度,研究碱溶蚀作用对介孔相形成及微-介孔复合材料性质的影响.结果表明:随着原沸石碱溶蚀程度加深,晶体骨架脱硅现象明显,微孔结构破坏度逐渐加重,同时从沸石晶体表面溶解出的硅铝物种数量增多,有助于高稳定性介孔相组装形成,从而构成...     

酸性条件下合成介孔氧化硅的孔结构及其调湿性能

以十六烷基三甲基溴化铵作模板剂，采用酸性常温法制备介孔氧化硅材料SH，通过添加TMB扩孔剂对其进行改性得到SH＋TMB，分别测试其吸湿、放湿性能，并采用小角度XRD、TEM、B．E．T．等测试手段研究其孔结构、比表面积和孔径分布等，分析微观形貌与其调湿性能之间的关系。结果表明：酸性条件下合成的介孔氧化硅SH有着很好的吸湿放湿性能，并且添加TMB后其湿度调节能力增大。     

SBA－16硅基介孔材料结构对Cd^2＋吸附性能的影响

分别采用一步法和两步法,在不同酸性介质中设计合成了Im3m结构的SBA-16硅基介孔材料,并通过XRD、TEM、氮气吸附-脱附、29Si固体核磁等手段进行了表征,研究SBA-16硅基介孔材料合成条件和结构对溶液中Cd2+吸附性能的影响.结果表明:在相同条件下,SBA-16硅基介孔材料的孔径越大、比表面积越高、孔壁表面Si-OH的数量越多,对Cd2+的吸附性能越佳.     

复合模板剂制备有序介孔氧化铝

采用溶胶-凝胶法以异丙醇铝为铝源,乙醇为溶剂,非离子表面活性剂TritonX-100和三嵌段共聚物P123为复合模板剂,制备了有序介孔氧化铝。用PSD、XRD、TEM等测试技术对样品进行了结构表征,实验结果表明,合成的有序介孔氧化铝比表面积大于500m²/g,孔容超过1.0cm³/g,孔径分布窄（2～12nm）,形成的蠕虫状孔道具有一定的有序性,与采用单一模板剂P123制得的介孔氧化铝相比具有比表面积大,孔分布窄,有序性好的优点。最佳模板剂配比为 n(TritonX-100)∶n(P123)=3∶1。     

酸性条件下合成介孔氧化硅的孔结构及其调湿性能

以十六烷基三甲基溴化铵作模板剂,采用酸性常温法制备介孔氧化硅材料SH,通过添加TMB扩孔剂对其进行改性得到SH TMB,分别测试其吸湿、放湿性能,并采用小角度XRD、TEM、B.E.T.等测试手段研究其孔结构、比表面积和孔径分布等,分析微观形貌与其调湿性能之间的关系。结果表明:酸性条件下合成的介孔氧化硅SH有着很好的吸湿放湿性能,并且添加TMB后其湿度调节能力增大。     

以梳型聚合物为模板制备介孔Ag/AgBr/TiO_2纳米复合材料

以钛酸四丁酯为钛源,梳型聚合物为模板,采用溶胶-凝胶法低温水浴制备具有介孔结构的纳米TiO2,通过沉积-沉淀法将Ag/AgBr负载于介孔TiO2纳米微粒表面,制得高比表面积的Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料。采用XRD,TEM,N2吸附-脱附和UV-vis DRS等方法对Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料进行了表征。结果表明,所制备的纳米TiO2和Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料具有介孔结构;Ag/AgBr的引入,减小了介孔TiO2的比表面积(由346m2/g减小为253m2/g),但大幅度提高了其可见光催化活性。在可见光下,Ag/AgBr/TiO2降解甲基橙的速率分别为商品TiO2P25和介孔TiO2的145倍和60倍。