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模板法合成介孔CeO2研究现状*

罗涛 , 李崇瑛 , 李刚 , 刘卫

合成材料老化与应用

CeO2是一种重要而廉价的稀土化合物,广泛应用于催化领域,将其制备成为介孔态材料可以提高其催化反应活性,拓宽其应用范围。阐述了当下使用各种模板法制备介孔CeO2的研究现状,着重关注了CeO2的介孔参数,并展望了模板法合成介孔CeO2的趋势。

关键词: 介孔CeO2 , 介孔参数 , 硬模板 , 软模板 , 聚合物模板

纳米TiO2中空微球的酸催化水解-水热法制备

王殿平 , 张倩 , 刘守新

功能材料

以水热法制得的炭球为模板,通过酸催化水解法在其表面合成TiO2前驱体壳层,经煅烧除去炭球,最终制得中空TiO2微球。使用SEM、TEM、XPS、XRD及N2吸附-脱附等手段对产物进行结构表征。以苯酚为模型物在紫外光下对其活性进行评价。结果表明,经煅烧后TiO2前驱体实现由无定形向锐钛矿相的转变,炭球烧蚀,从而生成具有中空结构的TiO2微球。随葡萄糖溶液浓度增加,炭球直径增加,TiO2中空微球的球径也随之增加。通过调整葡萄糖溶液浓度可以对TiO2中空微球尺寸进行控制。当葡萄糖溶液浓度为0.7mol/L时,最终所得TiO2中空微球直径约为200nm,壁厚约为28nm,比表面积为66.6m2/g,孔径为6.56nm,整体排布平整。煅烧温度为600℃的TiO2中空微球对苯酚去除率最高,可达81.5%,为同法制备的非空心TiO2的1.35倍。

关键词: TiO2 , 空心 , 炭球 , 硬模板 , 酸催化水解-水热

石墨相氮化碳纳米管的合成及光催化产氢性能

郑云 , 王博 , 王心晨

影像科学与光化学 doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2015.05.417

通过硬模板法,采用氰胺前驱物和二氧化硅纳米管(SiO2-NTs)模板,合成石墨相氮化碳纳米管(CN-NTs)光催化剂.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸附/脱附测试、紫外可见漫反射光谱(UV-VisDRS)、荧光光谱、热重分析(TGA)等手段对CN-NTs催化剂的结构与性能进行表征.结果表明,CN-NTs的化学组成是石墨相氮化碳(g-C3N4),形貌为均匀的纳米管,且是介孔材料.与体相氮化碳(B-CN)和介孔石墨相氮化碳(mpg-CN)相比,CN-NTs的光吸收带边蓝移到440 nm,荧光发射谱的峰强减弱.在可见光(λ> 420 nm)照射下,CN-NTs具有较高的光催化分解水活性,产氢速率为58 μmol/h,且表现出良好的光催化活性稳定性和化学结构稳定性.研究结果表明纳米管状结构能有效促进g-C3N4半导体激子解离,提高光生电子-空穴的分离效率,进而显著优化g-Ca N4的光催化产氢性能.

关键词: 石墨相氮化碳 , 纳米管 , 硬模板 , 光催化 , 氢能

SBA-15模板法有序多孔炭膜材料的制备及表征?

张兵 , 周佳玲 , 王丹 , 吴永红 , 李琳 , 王同华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.05.004

以介孔分子筛SBA-15为模板剂,聚酰亚胺为前驱体,经共混、成膜、炭化及脱模板过程,制备了有序多孔炭膜材料(OPCM)。通过热失重、红外光谱、电子显微镜和 X-射线衍射,分别对前驱体热稳定性、膜表面官能团、微观形貌与微观结构进行了表征。考察了 SBA-15脱除前后的炭膜微观结构与形貌,及 OPCM气体分离性能。结果显示,当炭化温度为650℃、SBA-15用量为1%时,所制得 OPCM的气体分离系数显著高于努森扩散。

关键词: 硬模板剂 , 炭膜 , 孔结构 , 气体分离

有序碳基介孔材料的合成与应用研究进展

李俊芳 , 杨海峰 , 卢晓静 , 席广成 , 张轩 , 胡超 , 闫妍

材料导报

有序碳基介孔材料具有比表面积大、导电和导热性高、化学稳定性好等特点,因而受到人们的密切关注.基于最新研究进展,总结了有序碳基介孔材料的硬模板法、软模板法合成路线及功能化方式,评述了各种方法的特点及局限性,并介绍了该类材料在吸附分离、催化、生物传感器以及能量存储等方面的应用研究进展.

关键词: 有序介孔碳 , 硬模板 , 软模板

TiO2空心球制备及在染料敏化太阳能电池和锂离子电池中应用的研究进展?

刘作花 , 许秀玲 , 周国伟

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.19.019

空心球结构的半导体氧化物具有密度低、比表面积大、机械和热稳定性好等优点。空心球结构对 TiO2纳米材料的电化学性能有着显著的优化作用,TiO2空心球作为一种重要的半导体氧化物具有良好的物理和化学性质,在多种领域均表现出潜在的应用价值,制备大小和壳层数均可控的半导体TiO2空心球已引起了研究者的广泛关注。主要综述了在硬模板、软模板和无模板条件下TiO2空心球的制备方法;同时还介绍了其在染料敏化太阳能电池和锂离子电池方面的最新研究进展;最后,对TiO2空心球的可控合成前景进行了展望。

关键词: TiO2 , 空心球 , 硬模板 , 软模板

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