模板剂对天然丝光沸石制备介孔材料的影响

以天然丝光沸石为原料,三正丁胺和三乙胺为模板剂,在碱性条件下,采用水热法制备介孔材料。利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积测定仪(N2吸附脱附)、扫描电子显微镜(SEM)对样品进行表征,研究了模板剂对天然丝光沸石制备介孔材料的孔结构、形貌及性能参数的影响。结果表明,两种模板剂制备的介孔材料均较好的保留了丝光沸石的晶体结构,孔径主要分布于2~10 nm之间,孔型为片状颗粒堆积形成的狭缝孔。以三乙胺为模板剂制备的介孔材料性能较好,比表面积达到18.785 m2/g、平均孔径为13.495 nm、孔容为0.0844 cm3/g。     

孔结构特征对硅基介孔材料调湿性能的影响

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物（P123）、正硅酸乙酯（TEOS）及1,3,5-三甲苯（TMB）为主要原料,采用水热模板法,通过控制水热反应温度和时间,制备了具有介孔（2—50 nm）结构的无机硅基微球材料。根据介孔材料孔结构参数与吸、放湿特性关系,探讨了孔结构特征对无机硅基材料调湿性能的调湿机理。结果表明：介孔微球的孔径分布窄,平均孔径为0.7—16.1 nm、孔容为0.19—0.54 cm³?g^-1;研究同时还发现,无机硅基介孔材料在特定湿度区间的吸、放湿率,与对应湿度区间内发生毛细凝聚现象孔道的孔容大小密切相关。     

掺杂少量W对SiO2介孔分子筛结构的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、以钨酸钠(Na2WO4·2H2O)为钨源、以非离子表面活性剂三嵌段共聚物P123为模板剂,采用水热法一步合成少量W掺杂的二氧化硅介孔分子筛,并通过XRD,HRTEM,FT-IR等表征手段详细考察了所合成的介孔分子筛的结构以及钨物种在分子筛材料中的存在状态.结果表明,当WO3的含量小于10%时,介孔分子筛仍保持优良的孔道结构,且材料中的钨物种是高度分散的.     

硅藻土/竹炭复合材料的制备及孔结构表征

本研究以竹炭为主要原料,添加硅藻土,以硅铝复合物为粘结剂,经粘结造粒、表面包覆改性、高温煅烧等工艺,制备了一种新型硅藻土/竹炭复合材料。采用氮吸附法对其孔结构进行表征,结果表明,BET比表面积为142.563m2/g,总孔容为0.156cm3/g,相比竹炭,比表面积有所降低,但总孔容却提高了43.12%,意味着吸附容量增大了;孔隙分布也较合理,微孔率、介孔率和大孔率分别为44.23%、32.05%和23.72%,克服了硅藻土和竹炭孔径分布过窄的缺点。由此表明在竹炭中添加硅藻土制备介孔率高、孔径分布均匀、吸附容量大的吸附材料是一种可行的方法。     

氢氧化钠浓度对水热法合成介孔材料的影响

以F68(聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯)为模板剂,铝酸钠和水玻璃为铝源和硅源,按物质的量比为1∶120∶1233,采用水热法合成介孔材料.通过X射线衍射仪(XRD)、比表面积测定仪(N2吸附/脱附)、扫描电镜(SEM)对样品进行表征分析,研究了氢氧化钠浓度对水热法合成介孔材料的孔径、比表面积、孔容和形貌的影响.结果表明:氢氧化钠浓度增大,合成的介孔材料比表面积和孔容增大,孔径分布逐渐均匀.氢氧化钠浓度为11 mol/L时合成的介孔材料性能最佳,此时比表面积为165.42 m2/g,平均孔径23.03 nm,孔容0.85 cm3/g.     

煤基活性炭电极材料的制备及电化学性能

以太西无烟煤为原料、KOH为活化剂制备高比表面积的活性炭.采用N₂吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔径分布进行了表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学特性.在碱炭比为4∶1,800 ℃条件下活化1 h制备的活性炭比表面积达3 059 m²/g,总孔容为1.66 cm³/g,中孔率63%.该活性炭在3 mol/L KOH电解液中的比电容为322 F/g,大电流密度下充放电时的比电容保持率高,漏电流仅有0.06 mA,是理想的超级电容器电极材料.     

高压下晶化时间对天然沸石制备介孔材料的影响

以阜新天然丝光沸石为原料,氟化铵为结构破坏剂,三乙胺为模板剂,在碱性条件下,室温静置陈化后置入晶化反应器,270℃晶化12 h、24 h、36 h、48 h、60 h、72 h,后经过洗涤、烘干及煅烧,最终得到介孔材料。利用比表面积测定仪(N2吸附/脱附)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对产品进行表征,研究了在高压条件下,晶化时间对介孔材料孔径及形貌的影响,结果表明:随着晶化时间的延长,沸石孔径逐渐增大,比表面积逐渐减小,60 h为最佳晶化时间,制得介孔材料平均孔径为3.124 nm,比表面积为91.154 m2/g,孔容为0.040 m L/g。     

柱撑粘土对NOx的选择催化还原反应研究进展

柱撑粘土是一种类沸石双功能微孔/介孔催化材料,研究表明对NO地择催化还原反应具有活性.本文从柱撑粘土的表面酸性、孔结构、比表面积及层间金属氧化物柱的特性等方面介绍了其对NOx气体选择催化还原反应的机理以及研究现状,认为通过不同的柱化离子及表面活性剂的选择可较大范围地裁剪柱撑粘土的孔结构,制备出了一系列性能优越的用于NOx的选择催化还原反应的柱撑粘土,净化空气.     

煤矸石制备活性炭-介孔硅复合材料及其过程物相转变

煤矸石是一种含碳、硅、铝的混合物，将其用于制备复合材料，可解决元素分离难、产品纯度低等问题，显示出良好的应用前景。以煤矸石为原料，通过碱熔、酸浸等过程制备活性炭-介孔硅复合材料(AC-SiO₂)，考察了不同反应条件对煤矸石基活性炭-介孔硅复合材料孔容和比表面积的影响规律，并结合XRD、FTIR等方法研究了煤矸石基活性炭-介孔硅复合材料制备过程的物相转变。结果表明：煤矸石基活性炭-介孔硅复合材料的孔容和比表面积受到碱熔条件和酸浸条件的影响，其中尤以KOH浸渍液浓度、焙烧温度、HCl酸浸浓度的影响最为显著；当KOH浸渍液浓度大于10.7 mol/L、焙烧温度高于700°C时，煤矸石中所含的高岭石、石英将转变为钾霞石和硅酸钾物相，固相碳转变为活性炭，再经超过6.0 mol/L HCl酸浸后，可形成活性炭-介孔硅复合材料。在优化条件下，煤矸石中碳、硅转化率高达90.28%，产率可达40.2%，制得产品颗粒表面分布有层状结构堆积形成的微孔和介孔(微孔和介孔各占近1/2，比表面积可达835.1 m²/g，平均孔径为2.97 nm，总孔容为0.62 cm3...     

介孔TiO_2纳米光催化材料的水热合成及表征

以钛酸丁酯为钛源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,采用水热合成法制备介孔TiO_2纳米光催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积孔径分析仪、紫外-可见分光光度计分析等方法对材料进行表征和测试。重点研究模版剂用量对所制TiO_2纳米光催化剂结构和光催化性能的影响。结果表明,纳米TiO_2光催化剂具有单一的锐钛矿相结构,晶粒尺寸小于12.8 nm;当模板剂用量(n_(CTAB)/n_(Ti))为0.5%时,催化剂的介孔孔径尺寸为5~16 nm,比表面积为162.8 m~2/g,孔容体积为0.38 cm~3/g,对光的吸收波长为460 nm,吸附能力强、光催化活性高。     

介孔SiO2材料的研究进展

介孔SiO2因具有较大的比表面积和规整的孔道结构，自1992年首次合成以来，已成为一个研究热点。本文综述了介孔SiO2的自组装合成方法、合成机理、影响孔径尺寸的因素及研究应用进展状况，并对其未来发展方向进行了阐述。     

基于压汞、低温N_2吸附和CO_2吸附的构造煤孔隙结构表征

我国煤层受多期次构造运动影响构造煤普遍发育,构造煤孔隙大小分布尺度较广(毫米～纳米级),孔隙结构较为复杂。不同尺度的孔隙结构控制着煤层气的吸附-解吸(孔隙表面)、扩散(纳米级孔隙)与渗流(微米～毫米级孔隙)等过程,是影响煤层气储存与运移的重要因素。为研究构造煤不同尺度孔隙结构的分布特征与演化规律,在潞安矿区采集4种破坏类型煤样,利用压汞法、低温N_2吸附法及CO_2吸附法分别测试了煤样的孔隙分布特征,对比分析了各测试方法的优势孔径段,提出利用CO_2吸附法表征构造煤微孔(2 nm)、低温N_2吸附法表征介孔(2～50 nm)、压汞法表征大孔结构(50 nm)的孔隙结构多尺度联合表征方法。实验结果表明所采煤样的孔容和孔比表面积均主要分布在微孔阶段,在0. 6 nm左右时的孔隙孔容量和孔比表面积达到最大,其中微孔容占总孔容的70%以上,微孔孔比表面积占总孔比表面积的99%以上,煤中孔容和孔比表面积分布存在微孔大孔介孔的规律。分析构造煤孔隙特征与煤体破坏类型的关系,随煤破坏程度增加,孔容和孔比表面积逐渐增高,大孔孔容比及介孔孔容比逐渐增大,微孔孔容比逐渐减小;孔容增幅主要体现在大孔阶段,比表面积增幅则主要体现在微孔阶段。其中大孔演化主要受控于角砾孔、碎粒孔及摩擦孔等外生孔,介孔演化受控于煤的大分子堆叠结构及分子间距,微孔演化主要受控于煤中芳香层片大小及排列方式。     

泥页岩中黏土矿物纳米孔隙结构特征及其对甲烷吸附的影响

查明黏土矿物纳米孔隙结构特征及其对甲烷吸附的影响,对认识页岩气的赋存和运移产出具有重要意义。针对蒙脱石、伊利石和绿泥石页岩中主要黏土矿物,开展了低温液氮吸附和甲烷等温吸附实验研究。结果表明:(1)黏土矿物孔隙结构复杂,主要由纳米孔组成,孔径2~50 nm的孔隙提供了主要孔隙体积和比表面积,蒙脱石、伊利石和绿泥石中孔分别占到孔隙总体积的81.45%,71.34%和75.36%,比表面积的88.70%,87.70%和90.65%,中孔(2~50 nm)孔隙构成甲烷气体赋存的重要空间。(2)矿物主要发育平行板状的狭缝型孔隙,同时含有少量的墨水瓶形孔。(3)不同黏土矿物气体吸附能力差异明显,蒙脱石、伊利石和绿泥石最大吸附量分别为8.80,3.27和2.69cm3/g。黏土矿物对甲烷吸附主要受控于矿物的中孔比表面积,最大吸附量与矿物的中孔比表面积大小具有强烈的正相关性。     

介孔型硅柱撑蒙脱石的制备及表征

利用溶剂化作用,将辛胺和正硅酸四乙酯同时插层进入十六烷基三甲基有机阳离子型蒙脱石层间,在辛胺的碱性催化作用下,正硅酸四乙酯在蒙脱石层间原位水解得到硅酸及有机物混合插层蒙脱石.将此混合插层化合物在550℃煅烧后得到硅柱撑蒙脱石.用TG-DTA、XRD、TEM和N_2吸附-脱附等技术对所制备的硅柱撑蒙脱石进行了表征.结果表明:蒙脱石经硅柱撑后其比表面积由原始的80m~2/g增大到667m~2/g,孔容达到0.7413cm~3/g,具有介孔结构.     

非金属矿物比表面积及孔隙度测试方法研究

对较有代表性的若干非金属矿物和材料比表面积、孔体积民径的测定条件和影响因素进行了试验研究。结果表明：该方法可以测定低于0．1m^2的比表面积。从标准物质分析与样品外检对比可知,分析质量可靠,准确度高,重复性好,、快速、简便,成本低,无污染,能够满足非金属矿物材料深加工和综合利用的需要。     

华北区域不同煤阶样品孔隙结构特性研究

为探求华北区域煤样的孔隙发育特征,采用压汞法对采自此区域不同煤阶样品孔隙结构和分形维数进行研究。研究结果表明,煤体孔容和比表面积分别由大孔和微孔发育情况所决定,且100nmD1000nm范围内中孔相对不发育;随着Ro,max变化,煤体孔容和比表面积均呈现两端高大中间低的曲线形态;煤样中大于50.4~95.4nm孔径具有分形特征,此孔径范围主要包括部分过渡孔、中孔和大孔,并且随着Ro,max的增加,分形维数整体呈现降低的趋势。     

扬子地区某些下古生界页岩孔隙特征及影响因素

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、气体吸附法等方法,对扬子地区某些下古生界页岩的孔隙特征进行了研究。结果表明：样品孔隙发育,孔隙类型多样,包括有机质孔、溶蚀孔、残余原生孔隙、黄铁矿粒间孔以及黏土矿物形成的微裂隙;样品比表面积为2.99~35.26 m 2/g,孔体积为0.012~0.096 cm3/g;样品的TOC和黏土矿物含量与孔体积、比表面积存在一定程度的正相关,是控制纳米孔隙发育的主要因素。     

中低温活化条件下超级电容器用活性炭的制备与表征

以印尼褐煤为原料,KOH为活化剂,在400～580 ℃的中低温活化条件下制备出超级电容器用煤基活性炭,采用低温N2吸附、X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对其孔结构、微晶结构以及表面形貌等进行表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明:在KOH活化制备煤基活性炭的活化过程中,KOH与煤中C的反应始于400～460 ℃;随着活化温度的升高,活性炭的比表面积及总孔容增大,孔径分布变宽,中孔率提高。当活化温度达到580 ℃时,所制活性炭的比表面积高达1 598 m2/g,总孔容达0.828 cm3/g,中孔率达41.4%,该活性炭用作电极材料在3 mol/L KOH电解液中具有良好的充放电性能,在50 mA/g的低电流密度下比电容高达369 F/g,在2 500 mA/g的高电流密度下比电容仍保持305 F/g,其漏电流仅为0.02 mA,且具有良好的循环性能,经1 000次循环后,比电容保持率超过92%,是一种理想的超级电容器电极材料。