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。     

磷酸和AlCl3含量对介孔Ti-P-Al材料合成的影响

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂、通过后处理法合成了介孔结构的Ti—P—Al材料．此类材料无需焙烧即呈现出典型的介孔特征。采用多种表征手段如XRD、FTIR以及氮气物理吸附等方法考察了磷酸浓度和AlCl3量对所得介孔材料的影响。实验表明：磷酸浓度影响TiP介孔结构的长程有序性．但对介孔Ti—P—A1l料的影响很小。AlCl3量对所得介孔结构的影响非常明显,AlCl3量小时得不到介孔材料而AlCl3量大时样品的长程有序性下降。AlCl3量也影响介孔材料中的模板剂含量：在MTP0.25Aly系列样品中．当y=0．7时样品中的模板剂基本没被脱除,因而得到的是无孔材料;当y=7时样品中的绝大部分模板剂已被脱除而得到了介孔材料,所得样品原粉的比表面积为284m^2/g、孔容（u）为0．38cm^3／g、孔径（D）为3．98nm;进一步增加AlCl3量至y=14时,样品原粉的比表面积高达324m^2/g,孔容和孔径分别为0．39cm^2/g和3．68nm。     

无机铝盐制备有序介孔氧化铝及其表征

以硝酸铝为原料、非离子型表面活性剂聚乙二醇为模板剂、碳酸铵为沉淀剂,采用沉淀法合成有序介孔氧化铝;通过热分析方法、X射线衍射、氮吸附平衡等温线和透射电镜等测试技术对合成样品进行了结构表征。结果表明,合成的有序介孔氧化铝比表面积为296m²/g、孔径分布窄（2.8～4.0nm）、孔容在0.45cm³/g以上,且孔道呈蠕虫状并具有一定的有序性。     

孔道结构对有序介孔炭电化学性能的影响

以三嵌段共聚物（F127）为模板剂,间苯二酚（R）和甲醛（F）为碳前驱体,在外加的酸性条件下通过自组装的方法制得了F127/RF复合材料,然后经碳化处理得到具有高度有序孔道结构的介孔炭材料（OMCs）,通过XRD、TEM、N₂吸/脱附手段(77K低温下)对其进行结构表征。测试结果表明有序介孔炭材料的BET比表面积和总孔体积分别为770m²/g和0.65cm³/g。以有序介孔炭材料为电极制备超级电容器,对其进行直流恒流充放电测试、循环伏安测试和交流阻抗测试,结果显示在电流密度为0.02A/g时OMC-3比容量为130F/g,100次充放电循环后电容量保持率在99%以上。     

间苯三酚/甲醛和三嵌段共聚物F127一步合成介孔炭材料

以间苯三酚/甲醛为碳前体,三嵌段共聚物F127为模板剂,采用有机-有机自组装法制备有序介孔炭（OMC）材料,系统研究了乙醇和水混合溶剂的极性及合成温度对介孔炭结构的影响,并利用N2吸-脱附和小角X-射线衍射技术对合成的OMC材料进行了表征.结果表明：混合溶剂中乙醇的摩尔分数较高时,合成的OMC样品孔径和孔容较大,具有有序的介孔结构;而当溶剂中乙醇的摩尔分数较低时,合成材料的孔径和孔容明显减小,且介孔孔隙率和有序度都降低;在纯乙醇及乙醇-水混合溶剂中,随着反应温度的升高,合成OMC材料的BET比表面积、孔容和孔径均减小,微孔比例增加,且反应温度对乙醇-水混合溶剂中合成的OMC材料的结构影响更明显.     

介孔氧化铝空心球的制备及表征

以掺氮碳球为硬模板,F127为软模板,廉价的Al(NO3)3·9H2O为铝源,成功制备出具有介孔结构的氧化铝空心球。通过SEM,N2吸附-脱附,XRD,FT-IR表征显示,其粒径大小均一,均在500nm左右;壳层具有蠕虫状的介孔结构,且主要为无定型结构的氧化铝;介孔孔径为17nm,比表面积为153m2/g,孔容为0.67cm3/g。详细讨论了介孔氧化铝空心球的形成机理。     

Al-MCM-41介孔分子筛的合成与表征

在碱性条件下,采用水热晶化法,以水玻璃为硅源,偏铝酸钠为铝源,十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出了含铝介孔分子筛Al-MCM-41.采用XRD,TEM,IR及N2吸附等表征手段研究了合成条件对Al-MCM-41介孔分子筛的的影响.结果表明,在pH值为11~13、模板剂与SiO2之比为0.07~0.20,120℃下晶化72h,以2℃/min的速率升温至550℃焙烧5h得到结晶度和有序性高的Al-MCM-41.N2吸附结果表明:合成的Al-MCM-41的孔容为0.942cm3/g,比表面积为1190m2/g,平均孔径为3.16nm,该分子筛具有较大的孔容、比表面积和较窄的孔径分布.     

介孔二氧化铈材料的合成与表征

采用聚合物P123为模板剂、正硅酸乙酯为硅源水热成功合成了具有介孔、二维六角结构的SBA-15,并以SBA-15为硬模板、蔗糖为碳源合成了具有有序介孔结构的CMK-3碳材料.将CMK-3浸渍于硝酸亚铈溶液中,经过干燥、焙烧,制备出了具有二维六角结构的二氧化铈材料.利用N2物理吸附、X光粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对所得材料进行了物化性质测试与结构表征.结果表明,合成的二氧化铈具有面心立方结构,呈现IV型吸-脱附等温线及H3型滞后环,孔径分布均一,平均孔径3.3 nm,其比表面积达104.2 m2/g.     

一步法制备体心立方结构的介孔碳／氧化硅纳米复合材料

以酚醛树脂预聚体（Res01）为碳源前驱体,嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯（PEO-PPO-PEO,F127）和聚二甲基硅氧烷-聚氧乙烯（PDMS-PEO）为混合模板剂,采用溶剂挥发诱导自组装（EISA）方法制备了有序介孔碳-氧化硅纳米复合材料,并进一步采用小角X射线散射（SAXS）、透射电子显微镜（TEM）和氮气吸脱附分析对所制备样品的结构和组成进行表征．结果表明,所制备的介孔碳／氧化硅纳米复合材料具有体心立方Im3m结构,其BET比表面积、总孔容和孔径分别为l410m^2／g,1．12cm^3／g和5．4nm．     

介孔玻璃粉末的制备及其与空穴基板复合研究

以阳离子表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)与非离子型表面活性剂(嵌段聚合物P123)互配的混合表面活性剂作为模板剂,以正硅酸乙酯为硅源,运用水热合成法制成了平均孔径达8.8nm,比表面积为508.6m2/g和孔容为1.129cm3/g的SiO2介孔材料,对其结构和性能运用氮气吸附和透射电镜进行了表征,分析得出最佳偶合条件为:偶合温度130℃,偶合时间2h.通过介孔玻璃粉末与空穴基板的复合研究,可以制备出生物芯片复合玻璃载体材料.     

Fe掺杂SBA-15的合成、表征及催化苯制苯酚的研究

以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)嵌段共聚物表面活性剂为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,Fe( NO3)3·9H2O为铁源在酸性条件下合成Fe-SBA-15介孔分子筛.通过XRD,N2吸附-脱附,红外等分析手段对样品进行了表征.结果表明合成的样品具有有序的六方介孔结构.铁含量的不同对SBA-15的孔径及其比表面积均有影响.所合成的材料在苯羟基化反应中表现出良好的催化活性,最高转化率可达32.16％.     

水热晶化法合成介孔氧化铝分子筛研究

有序介孔氧化铝是一类比表面大、结构严整、孔径分布狭窄的介孔材料,广泛地应用于化工领域．采用仲丁醇铝为铝源,硬脂酸为模板剂通过水热晶化法制备了介孔氧化铝分子筛,并对其制备条件进行了优化,其最佳条件为晶化温度为110℃,晶化时间为2d．通XRD、低温吸附一脱附、SEM等分析发现所得样品的比表面积高达408m2／g,孔容为0．65cm3／g,孔径分布在3～6nm范围内,平均孔径为3．4nm,证明其是一种典型的介孔分子筛．     

氯化锌活化大麻布活性炭纤维的孔结构

以大麻布为原料,氯化锌为活化剂,在不同活化温度下制备大麻布活性炭纤维样品。采用低温氮气吸附和密度函数理论(DFT)等对样品的孔结构和表面能量分布等表面织构特征进行了研究。结果表明,样品BET比表面积随活化温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,800℃时达到最大值915 m2/g;样品是典型的微孔材料,孔分布集中于2 nm以下的微孔范围内,只有极少部分的中孔,基本没有大孔;样品的表面能量分布较宽,为不均匀性表面;随活化温度的升高,样品碘吸附量呈先增大后减小的变化趋势,与微孔孔容、总孔容以及由BET比表面积的变化趋势一致。     

以硅酸钠为前驱物采用间隔自组装法制备有序介孔SBA-15

以硅酸钠为前驱物,三嵌段共聚物(P123)为模板剂,分别采用传统过程和间隔自组装(PCSA)过程制备有序介孔二氧化硅(SBA-15).分别考察了两种制备过程中硅酸钠加入量对SBA-15结构的影响.与传统制备过程相比,采用间隔自组装过程,通过简单的调节硅酸钠在不同阶段中的加入量,在不使用添加剂及特殊的制备条件下,可制备孔径可调的SBA-15,其最大孔径可达到10.3 nm(KJS法).所提方法也可规律性地调节SBA-15的孔壁厚度和微孔孔隙度.     

Selective catalytic oxidation of ammonia to nitrogen over orderly mesoporous CuFe2O4 with high specific surface area

Orderly mesoporous CuFe2O4 spinel-type mixed oxide with high specific surface area was prepared successfully by a hard-template method in which KIT-6 mesoporous silica was selected as the hard template. The KIT-6 hard template and CuFe2O4 samples were charac- terized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spec- troscopy, X-ray fluorescence, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, nitrogen physisorption, and hydrogen-temperature programmed reduction. The KIT-6 hard template had perfect crystalli- zation and ordered mesoporous structure with a probable pore distribution of about 9.1 nm, large enough to be filled by the spinel precursor. The mesoporous CuFe2O4 spinel oxide synthesized inside the KIT-6 mesopores had a rela- tively small pore size （4.3 nm）, orderly arrangement, and high specific area （194 m2/g）. The catalytic activity of the mesoporous CuFe2O4 was tested for the selective oxidation of ammonia to nitrogen. The conversion of ammonia reached nearly 100 % at 300 ℃with a nitrogen selectivity as high as 96 %. The nitrogen selectivity remained high with increasing temperature and even maintained a value of 80 % at 600 ℃.     

超重力法碳分制备纳米三水合氧化铝的研究

一种超薄六角片状的纳米三水氧化铝（三水铝石）通过超重力碳分的方法被成功制备。文中叙述了实验过程,并讨论了超重力碳分过程中各主要操作参数对产品粒度、形貌和产率等方面的影响,以及水热老化、超重力水洗及干燥过程对产品的影响。采用TEM、XRD、BET和连续等离子光谱分析仪（SPS）对产品的形貌、粒度、晶型、比表面积、钠离子含量进行了分析表征。结果表明其颗粒形貌为超薄六角片状,晶型为Gibbsite类型的三水铝石,根据其比表面积为26.2m²/g,测算其当量粒度为94.24nm,三水铝石中氧化钠质量分数为0.279%。     

川西坳陷富有机质页岩孔隙特征

采用低温氮气吸附法和场发射扫描电镜对川西坳陷富有机质页岩进行孔隙特征研究。结果表明:川西坳陷富有机质页岩比表面积为3.404~19.473 m2/g,远大于常规储层比表面积,大多数比表面积由微孔和过渡孔提供;页岩具有从微孔到中孔等一系列连续性孔隙,孔隙平均孔径为3.06~7.82 nm,孔隙类型以平行板状孔和一端封闭的盲孔为主,同时有一定量的墨水瓶状孔;页岩比表面积与有机碳含量呈正相关,有机碳含量、热演化程度与孔径呈负相关性,石英等脆性矿物和比表面积有弱正相关性。     

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.