邓凌峰
,
夏燎原
,
胡云楚
,
吴义强
,
章明秋
,
容敏智
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.15.029
以介孔SiO2为硬模板,通过纳米浇注法在模板孔道中引入不同质量配比的碳源和钨源前驱物,经过高温碳化还原反应,刻蚀除去模板后得到了介观结构有序的SBA-15和KIT-6介孔碳化钨/炭(WC/C)复合材料.采用XRD、TEM、EDX、TGA、CV和N2吸附-脱附等测试手段,对所得复合材料进行了物化性质分析和结构表征.结果表明,该介孔WC/C复合材料具有有序的介观结构(p6mm,Ia3d)、高的比表面积(约500m2/g)和较大的孔径(约4nm).CV测试表明,三维贯通的有序TC/C-KIT-6为载体负载Pt催化剂,对甲醇的催化氧化具有更优异的作用.
关键词:
硬模板合成
,
有序介孔材料
,
碳化钨/炭
,
催化氧化
龙桂发
,
万凯
,
刘明尧
,
李小花
,
梁振兴
,
朴金花
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60912-3
氧还原反应是燃料电池及金属空气电池中极其重要的电化学反应之一,贵金属铂基催化剂被认为是最有效的氧还原反应电催化剂.然而,贵金属铂的资源稀缺以及高成本问题阻碍了相关技术的大规模应用,探索发展廉价高效的贵金属替代型催化剂是推动燃料电池发展的根本解决方案.近年来,人们在非贵金属催化剂开发方面取得了显著进展,其中新型纳米结构掺杂炭材料研究尤为活跃.氮杂有序介孔炭材料由于其高比表面积和独特的孔结构,在燃料电池技术上具有广泛的应用前景.在氮杂有序介孔炭材料的制备过程中,热解条件对炭材料组成、结构及电催化性能有着重要影响.然而,目前尚未见对氮杂炭材料制备过程中热解条件的影响进行系统研究.
本文采用我们发展的蒸汽化-毛细管冷凝法,以SBA-15为硬模板浸渍前驱体吡咯,制备出具有高比表面积和独特孔结构的氮杂有序介孔炭材料,系统研究了热解条件(包括热解温度、热解时间和升温速率)对炭材料组成、结构及电催化性能的影响,采用N2吸附-脱附等温线、X射线光电子能谱(XPS)及Raman光谱等方法考察了氮杂有序介孔炭材料的结构和组成,采用循环伏安法与旋转环盘电极研究了其电化学行为与氧还原反应电催化活性及选择性.
N2吸附-脱附等温线显示,氮杂炭材料对应IV型吸附-脱附等温线,孔径主要分布在2–10 nm,表明所制材料具有介孔结构.随着热处理温度升高,氮杂有序介孔炭材料比表面积先增加而后降低,热处理时间的延长有利于比表面积增大,但升温速率对所制炭材料比表面积没有明显影响,当升温速率为30 oC/min,900 oC焙烧3 h时,氮杂有序介孔炭材料的比表面积达到最大值888 m2/g. XPS测试结果表明,随着热处理温度升高,氮杂有序介孔炭材料中含氮基团的分解进一步加深,使N含量逐渐降低.延长热处理时间亦然,而升温速率的改变对N含量无明显影响.在热处理温度较低时(600 oC),所得材料中N主要以吡咯氮和吡啶氮的形式存在；当温度达到800 oC以上,吡咯氮转化为吡啶氮和骨架氮,且主要以骨架氮形式存在,说明氮杂有序介孔炭材料的石墨化程度逐渐升高. ；Raman光谱结果显示,随着热处理温度升高, ID/IG逐渐降低,进一步印证了温度对石墨化程度的影响.
电化学测试结果表明,随着热处理温度升高,氮杂有序介孔炭材料的氧还原反应电催化活性逐渐升高,但是当热处理温度从900 oC升至1000 oC时,氧还原反应活性增加很小；升温速率与热处理时间对氧还原反应电催化活性的影响均不明显.与商品Pt/C催化剂相比,900 oC以上所制催化剂均表现出更优异的氧还原电催化活性与选择性.由此可见,热处理温度是决定碳源热化学行为的关键因素,进而决定炭材料表面组成与结构.电化学研究结果表明,800 oC以上进行热处理碳化,所生成石墨化微晶可有效促进电子传递,降低欧姆极化损失,同时,较高的处理温度可促进骨架氮掺杂,从而构建出高效氧还原反应活性位点.因此,氮杂型炭催化剂的组成、结构与电化学性能更多地受控于热处理过程中的热力学,而非热解动力学过程.
关键词:
电催化剂
,
氮掺杂炭
,
有序介孔材料
,
氧还原反应
,
热解条件
邹亮
,
焦剑
,
刘攀博
,
郭琪
,
许祥东
材料导报
介绍了近年来嵌段共聚物及其在制备有序孔材料中的应用与发展.综述了嵌段共聚物的结构特点、制备方法、自组装机理及利用嵌段共聚物自组装和利用嵌段共聚物作为模板剂制备有序介孔材料,指出了嵌段共聚物在制备有序介孔材料应用中的优点、社会价值和需要解决的问题.
关键词:
嵌段共聚物
,
有序介孔材料
,
模板剂
,
自组装
周仲承
,
冯坚
,
成慧梅
,
张长瑞
,
高庆福
,
王娟
材料导报
有序介孔材料孔径均一,孔道排列有序,有着巨大的应用前景.在其制备过程中,模板剂的脱除是十分重要的一个步骤.综述了模板剂的脱除方法,总结了已经出现的几种工艺,指出了脱除过程中的关键问题及改进的方向.
关键词:
有序介孔材料
,
模板剂
,
煅烧
,
萃取
黄燕
,
李可心
,
颜流水
,
戴玉华
,
黄智敏
,
薛昆鹏
,
郭会琴
,
熊晶晶
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2012.10841
以非离子型表面活性剂为模板剂,采用蒸发诱导自组装法制备了一系列不同WO3含量的有序介孔WO3-TiO2复合材料,并表征了其孔结构、形貌、孔隙率、光谱性质及组成.结果表明,该材料呈二维六方p6mm对称和锐钛矿晶相结构；与无序WO3-TiO2复合材料相比,其比表面积(152～154 m2/g)更大,孔径更均一(5.3 nm),且比纯TiO2的带隙宽度(3.0 eV)更窄.将该WO3-TiO2样品用于可见光光催化降解水相中罗丹明B和2,4-二氯苯氧乙酸的反应中,发现WO3含量适当的有序介孔WO3-TiO2样品的光催化活性比无序的样品和纯TiO2的更高.
关键词:
三氧化钨
,
二氧化钛
,
有序介孔材料
,
光催化
,
罗丹明B
,
2,4-二氯苯氧乙酸
雷晓菊
,
王君
,
郝红
,
倪婷
,
黄向宏
硅酸盐通报
近年来,有序介孔材料由于其特有的结构和性质得到了国内外研究者的广泛关注.本文综述了有序介孔材料的制备方法和研究进展,主要包括模板法和溶剂挥发诱导自组装法.详细介绍了硅基、锡基、铝基、钛基、碳基介孔材料的研究现状、特性、以及在催化、生物医药、环境保护等方面的应用进展,指出了存在的问题和研究方向.
关键词:
有序介孔材料
,
模板法
,
溶剂挥发诱导自组装法
,
催化剂载体
张存满
,
徐政
,
万克树
,
刘茜
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.03.019
通过使用氨气作氮源,氮化介孔氧化硅和含铝氧化硅(SBA15和Al-MCM-41)的前驱体(含模板剂),成功制备出高氮含量的有序氮氧化物介孔材料.主要氮化条件为:1273～1323K,8～24h.采用CNH元素分析、红外光谱、Si固体核磁共振谱(MASNMR)、N2吸附-脱附分析、小角XRD和高分辨透射电镜(HRTEM)进行表征,分析结果表明经过高温长时间氮化制备出的高氮含量(～21wt%)的氮氧化硅和含铝氮氧化硅介孔材料仍然具有高达700～900m2g-1的比表面积、窄的孔径分布和良好的有序性.
关键词:
氮氧化物
,
有序介孔材料
,
A1-MCM-41
,
SBA-15
钟国英
,
王秀芳
,
林汉森
材料导报
根据近10年来有序介孔材料用于药物传递系统的研究报道,综述了几种新型介孔材料的合成方法,讨论分析了药物传递系统中孔径、孔道长度、形貌和功能基团修饰等影响因素,着重阐述和评价了影响有序介孔材料结构特征的合成工艺条件,以及这些有序介孔材料潜在的药学应用价值和急需解决的问题,旨在为新型有序介孔材料在药物传递系统中的应用提供参考.
关键词:
有序介孔材料
,
药物传输
,
药物载体
