聚合物共混炭化法制备多孔炭材料的研究进展

聚合物共混炭化法有望成为一种能够对炭材料孔径进行精细控制的方法。该方法利用两种热稳定性不同、可形成相分离结构的聚合物共混炭化，热稳定性高的聚合物经过高温炭化成为炭基体，热稳定性差的聚合物则在热处理过程中分解气化，并在炭化产物中留下孔隙结构。综述了聚合物共混炭化法制备多孔炭材料的原理、方法、研究现状及最新进展，并指出共混聚合物分相相畴的控制和炭化过程中孔结构的控制是该法所存在的主要问题。     

聚合物共混炭化法制备多孔炭材料的研究进展

聚合物共混炭化法有望成为一种能够对炭材料孔径进行精细控制的方法.该方法利用两种热稳定性不同、可形成相分离结构的聚合物共混炭化,热稳定性高的聚合物经过高温炭化成为炭基体,热稳定性差的聚合物则在热处理过程中分解气化,并在炭化产物中留下孔隙结构.综述了聚合物共混炭化法制备多孔炭材料的原理、方法、研究现状及最新进展,并指出共混聚合物分相相畴的控制和炭化过程中孔结构的控制是该法所存在的主要问题.     

多孔基复合相变材料的制备与研究进展

相变材料具有储能密度较高、储存温度较低、近似恒温操作和储存空间较小等特点,利用相变材料与合适的多孔基体复合可形成多孔基复合相变材料,从而实现其对环境温度调节和控制的目的。综述了多孔基复合相变材料的制备与研究方面的进展情况,并着重介绍了可用于与多孔基体复合的相变材料种类、多孔基体的选择和多孔基复合相变材料的应用,对于了解和掌握多孔基复合相变材料的制备、研究和应用具有较为重要的参考价值。     

MOF材料自模板炭化制备纳米多孔炭的研究进展

纳米多孔炭材料具有高的比表面积、良好的热稳定性和化学稳定性等优点,广泛应用于气体吸附、催化和电化学等领域.尽管目前已做了大量的工作,但是以自模板策略制备纳米多孔炭材料仍存在挑战.结构多样可裁的金属有机骨架(MOF)材料具有规则可调的孔径、高的孔隙率和比表面积等优点,已被证明是制备功能化纳米多孔炭材料的理想前驱体.本文综...     

酚醛树脂基多孔炭的制备及应用研究进展

酚醛树脂是一种常用的活性炭碳源,其独特的优势使其受到科研工作者的青睐。由于孔结构是影响活性炭性能和应用的主要因素,孔径调控是多孔炭制备过程的关键。常用的孔径调控方法有金属催化,添加造孔剂以及模板法。通过不同的造孔方法制备的酚醛树脂基多孔炭在环保、电化学、医药催化等领域有着广泛的用途。综述了酚醛树脂基多孔炭的制备和常用的孔径调控方法以及近年来主要的应用,并对其以后的研究和应用进行了展望。     

多孔硅基发光材料的研究进展

介绍了多孔硅经表面钝化后,其发光强度和谱线峰位的稳定性,以及多孔硅激光染料镶嵌膜的荧光光谱等方面的最新成果。     

有序介孔炭分子筛膜的制备与表征

以三嵌段共聚物P123为结构导向剂和有机碳源,正硅酸乙酯为无机前驱体,在微量酸的催化条件下,结合非水体系蒸发诱导自组装技术与溶胶-凝胶工艺,采用浸渍-提拉法制备了介孔炭分子筛膜,研究了陈化温度对介孔炭膜结构的影响。通过透射电镜(TEM)、N2物理吸附-脱附、场发射扫描电镜(FESEM)和热重分析(TGA)对膜体的形貌结构性能进行了表征。结果表明,P123是优良的制膜材料,硫酸的预处理提高了P123的碳转化率,是成膜的关键因素之一。所制备的膜体材料由一定取向的类碳纳米管阵列组成;膜体表面致密、光滑无裂纹,具有孔径均一的对称结构。同时可以通过改变涂膜液的陈化温度来调节炭分子筛膜的孔径大小。     

己二酸/酚醛树脂共聚炭化制备多孔炭材料及其电性能研究

以酚醛树脂(PF)为炭前驱体, 己二酸(DA)为致孔链段, 利用聚合物共聚炭化法制备双电层电容器用多孔炭材料. 通过红外和热重分析证实己二酸与酚醛树脂发生了化学反应, DA以链段或支链的形式存在于酚醛树脂固化体系中, 并在后续炭化过程中热解逸出. 氮气吸附分析表明酚醛树脂固化体系中的DA起到了一定的造孔作用, 随着DA加入量增加, 多孔炭比表面积先增大后减小, 当w(PF)/w(DA)=3:1时所得多孔炭的比表面积为550 cm²/g, 孔容为0.27 cm³/g. 采用直流充放电法、交流阻抗法和循环伏安法测定以上述多孔炭为电极材料的双电层电容器的电化学性能, 结果表明: w(PF)/w(DA)=3:1时制得的多孔炭电极在30% KOH电解液中比电容为145 F/g, 电流密度增大50倍, 比电容保持率达到70 %.     

管状多孔炭膜的研究

介绍了管状多孔炭膜的制备方法及应用,探讨了不同材料制备支撑体炭膜和炭－炭复合膜的效果及影响炭膜孔结构性能的主要因素。研究表明,煤和酚醛树脂均是良好的制膜材料,制得的支撑体炭膜不仅具有较高的孔隙率和气体通量,而且孔隙结构均一,机械强度高。膜材料的种类,粒度及炭化工艺条件等因素对炭膜的孔结构性能影响较显著。以酚醛树脂等高分子聚合物及煤热解产物为涂膜液制得的炭－炭复合膜其孔径明显的变小,孔径分布变窄。炭     

多孔镍载体材料的制备

试验在常规粉末冶金方法基础上通过添加造孔剂的办法制备出高孔率(70%以上)、小孔径(最大冒泡孔径＜5 μ m)、高透过量,通孔率(通孔率可达97%以上)的多孔镍载体材料.主要进行了粉末粒度及形貌的分析选择研究,造孔剂的添加量与多孔镍载体性能关系的研究、烧结工艺对材料性能影响的研究.主要从孔率、最大冒泡孔径、透气系数、通孔率等方面着手,研究了造孔剂加入量及烧结工艺对该性能的影响,同时对不同条件下样品的性能进行了测试.     

水玻璃常压制备多孔材料

以水玻璃为硅源,在酸性条件下,通过溶胶凝胶的方法,经去离子水洗去钠离子,然后溶剂交换,用三甲基氯硅烷进行表面修饰,在常压下干燥,制备成20～50nm孔径的介孔材料。     

共聚炭化法制备多孔炭材料及其电容性能研究

采用酚醛树脂(PF)为热稳定聚合物, 端环氧基的聚合物(QS)为热不稳定聚合物, 利用聚合物共聚炭化法制备多孔炭。经红外光谱分析及热重分析证实, 在酚醛树脂与QS的共聚固化物中, QS链段上的环氧基与酚醛树脂链段上的酚羟基发生反应生成醚键, QS接枝到酚醛树脂的链段上。BET比表面积、孔结构和电化学性能分析表明: 在共聚固化物PF/QS的炭化过程中, QS的热解逸出能起到造孔作用, 并随着QS用量的增加多孔炭的比表面积先增大后减小。QS加入量为15%的多孔炭具有最大的比表面积609.0 m²/g、总孔容0.28 cm³/g和微孔孔容0.22 cm³/g, 与聚合物共混炭化法相比, 在相同热不稳定聚合物加入量条件下, 多孔炭的比表面积和孔容都有所提高。该多孔炭电极在30wt% KOH电解液中的比电容达177.5 F/g, 具有良好的电容特性。     

多孔材料负载TiO2光催化材料的研究进展

多孔材料负载TiO2光催化材料具有效率高、易回收等优点,是目前光催化材料领域的研究热点.介绍了沸石、黏土(人工或天然)、活性炭、碳纳米管以及膨胀石墨多孔材料负载TiO2光催化剂的研究进展情况,指出了多孔材料负载TiO2光催化材料存在的问题及发展方向.     

γ-Al2O3多孔膜的制备与性能研究

以无机盐AlCl3·6H2O为初始原料,采用溶胶-凝胶法通过调节pH值控制溶胶体系的稳定性制备出具有耐高温、耐腐蚀性的γ-Al2O3微孔膜,利用差热、BET和SEM对薄膜的组成、结构和表面形貌进行了分析表征.并对溶胶制备过程中的主要影响因素以及膜制备过程中膜性能的各种影响因素进行了深入探讨.     

无机模板法制备多孔炭的研究进展

对无机模板法制备多孔炭材料的研究进展进行了综述,详细介绍了近年来沸石分子筛、介孔分子筛、无序中孔硅和天然粘土等无机材料作模板制备多孔炭的研究概况,并对其优缺点和应用前景进行了评述.无机模板法制备的多孔炭孔道均一、孔道结构排列有序,具有极高的应用价值.     

有序多孔炭材料的研究进展

有序多孔炭因其结构规则、易于功能化和模型化,在化学工业、信息通讯、生物技术、环境能源等领域具有重要应用意义。分别从有序微孔、有序介孔和有序大孔3个方面,阐述了制备方法、特点及应用等研究的进展情况,展望了其发展趋势。     

负载铂纳米粒子大孔炭材料的无模板制备

研究了负载铂纳米粒子大孔炭材料的可控制备。淀粉和氯铂酸分别被用作碳源和铂源,采用两种不同的方法将铂注入基于淀粉凝胶的大孔炭。方法A：将淀粉凝胶块材浸入氯铂酸水溶液中,然后用硼氢化钠还原。方法B：在形成淀粉凝胶块材之前将氯铂酸加入前驱体中。研究发现：大孔炭的孔径和壁厚可以通过改变淀粉含量进行调节,产炭率从负载前的24%分别提高到37%（方法A）和44%（方法B）,凝胶在炭化过程中的体积膨胀也得到有效抑制。方法A得到的铂纳米粒子（平均粒径为3.5nm,粒径平均偏差为0.9nm）比方法B制备的（平均粒径为5.5nm,粒径平均偏差为1.8nm）粒径更小、粒径分布更窄。     

用于过滤膜的梯度孔径Ni-Cr-Fe多孔材料的制备及性能

本工作采用元素粉末反应合成法,利用固相偏扩散的原理进行固相烧结制备Ni-Cr-Fe多孔材料支撑体,再利用人工刷涂的方法将同配比且较细的Ni、Cr、Fe元素粉末悬浮浆料刷涂于多孔支撑体表面,经过真空烧结,制备得到梯度孔径Ni-Cr-Fe多孔材料。通过XRD、SEM、能谱等测试手段表征烧结后的梯度孔径Ni-Cr-Fe多孔材料的物相及孔结构性能。结果表明,同质的梯度孔径Ni-Cr-Fe多孔材料膜层完整,结合强度较好,以冶金桥接的方式结合。随着膜层厚度的增加,透气度将减小,当过渡层的厚度为80μm,表面膜层厚度为30μm时,最大孔径为6μm,透气度为936 m~3·m~(-2)·h~(-1)·kPa~(-1),透气度下降22. 64%。在膜层等厚且过滤精度达到要求时,二阶梯度孔径Ni-Cr-Fe多孔材料透气度的下降率比一阶梯度孔径NiCr-Fe多孔材料透气度的下降率小。过渡膜层起到了非常关键的作用,实现了在较高过滤精度的基础上具有较大的过滤通量。     

新型管式炭载体上Sukucalite-1型沸石复合膜的制备与性能

以多孔炭管为载体,采用预涂晶种二次生长法在澄清溶液体系制备了炭基-Silicalite-1沸石复合膜.XRD、SEM及气体渗透性能表明合成的炭基-沸石复合膜完整、致密,在室温下,H2/C3H8的理想分离因数达到了13.6,显示出明显的分子筛分性能.沸石直接在无晶种层的炭表面上不易生长成膜,而具有晶种层的炭表面可形成连续沸石膜.用弱极性的乙醇代替常规的水作为晶种溶剂可有效地将晶种引入到非极性的炭表面而形成连续、均匀的晶种涂层.在氮气气氛、793K下焙烧,可以除去复合膜中的有机胺模板剂,并避免炭载体结构的氧化破坏.     

具有多孔基体复合相变储能材料研究

本文提出了研制一种具有多孔基体的复合相变储能材料，通过实验分析了该储能材料的融解温度、融解热、热稳定性及微相结构等性能。该储能材料是由两种有机相变材料组成，通过物理吸附的方法将其复合在多孔基体材料中。在热分析中，用示差扫描量热仪(DSC)来测定储能材料的融点、融解热，用热重分析仪(TGA)测定其热稳定性，并用扫描电镜(SEM)观测了该储能材料的微相结构。测试结果表明该储能材料具有较高的相变潜热和较好的热稳定性，可被应用于储能和热能回收系统中。