基于冰模板法构筑孔道结构的合成策略及研究进展

冰模板法也称为定向冷冻法或冷冻铸造法，具有微观结构可调控性强、原料适用范围广、可制备大尺寸材料等优势，被广泛应用于定向调控陶瓷、聚合物、金属和碳材料等材料的制备领域。探讨冰模板法控制功能纳米材料组装成分级多孔复合材料的影响机制，解析冰模板法与其他材料的加工工艺的相互作用关系，对改善材料性能和开发新材料具有重要意义。该文阐述了冰模板法制备多尺度复杂仿生结构材料的基本原理、合成策略以及孔隙调控作用，并以冰晶成核和生长为重点，总结了冰模板法对孔道结构进行调控的措施。此外，还介绍了冰模板法辅助构造孔几何形状（0D、1D、2D和3D宏观结构），以及组装成块状物体（微球、纤维、薄膜和整体）。最后分析了复合材料的微观结构和宏观形貌的相关性，总结了不同冷冻过程对孔道结构的影响机制，并展望了该领域未来的发展方向。     

磁场作用下冷冻铸造法制备仿生材料研究进展

随着科技的迅速发展,对材料的性能提出了更高的要求,迫切需要开发新型轻质高性能结构材料,即低密度、高刚度、高强度和高韧性等特点集于一身。生物材料经过数亿年的进化,形成了与环境和功能需求相适应的精细复杂结构,如贝壳珍珠层的“砖-泥”结构和螃蟹角质层的螺旋结构,它们均表现出非凡的机械性能和独特的功能特性,这启发了人们对于高性能材料的设计和构筑。目前发展的冷冻铸造法(即冰模板法)是制备仿生材料的一种有效方法,通常在温度梯度作用下定向凝固水基陶瓷浆料,经冷冻干燥后可获得具有精细结构的多孔陶瓷材料,随后对该多孔陶瓷填充软相-树脂后可获得仿珍珠贝结构陶瓷-树脂复合材料。为了进一步控制材料微观结构,研究人员对冷冻铸造过程施加磁场作用,最终发现材料的结构和性能均发生了明显变化。本文介绍了冷冻铸造法在控制材料微观结构以及制备仿生材料方面取得的一些进展,综述了施加磁场作用对冷冻铸造的影响,总结了施加磁场辅助的冰模板材料微观结构和机械性能变化规律。     

凝胶注模成型法制备多孔陶瓷的研究进展

凝胶注模成型法因可生产准净近尺寸、形状复杂的大尺寸陶瓷制品,且成型后的生坯具有整体均匀性好、缺陷少、强度高等优点被广泛应用于多孔陶瓷的制备.本文在阐述凝胶注模成型技术基本原理和工艺过程的基础上,重点综述了凝胶注模成型法制备多孔陶瓷的研究进展,最后就多孔陶瓷的制备及研究现状,分析凝胶注模成型法制备多孔陶瓷所存在的问题及其...     

连续陶瓷纤维制备技术的研究进展

作为先进复合材料的增强剂,高性能陶瓷纤维日益引起材料研究人员的广泛关注,并导致了纤维制备技术的不断发展。与早期的物理成形技术和化学气相合成技术相比,先驱体转化法具有易于制备细径纤维、组成结构可调的优点,是目前研究与开发的重点,其中溶胶一凝胶法比较适合制备氧化物陶瓷纤维,而有机聚合物转化法则比较适合制备非氧化物陶瓷纤维。     

Bijel模板法构建双连续多孔材料的研究进展

双连续型乳液凝胶(Bijel)是一种新型的具有三维双连续结构的软凝聚态物质。以Bijel作为模板,通过固化连续相中的某一相,可制备具有贯通孔结构的多孔材料。由Bijel模板法制备的多孔材料,孔道均匀、连通、孔径分布范围窄,此外还具有较高的孔隙率和比表面积,可制备孔径范围大(纳米至微米级)。在生物、医学、电化学、膜分离等领域都有广阔的应用空间。本文总结了Bijel的制备方法及其主要的影响因素,重点介绍了近年来以Bijel模板法构建多孔材料的研究进展和基于Bijel模板法构建的多孔材料的应用现状。     

制备多孔锂离子电池电极的研究进展

着重介绍近年来多孔锂离子电池电极材料合成的研究进展。软模板剂法合成温度较低,生成的多孔材料孔型可控性好。纳米铸造、凝胶结晶及生物材料作底物等硬模板剂方法可在温度较高的条件下合成电极材料,该材料多为介孔和大孔材料。电极沉积法、超声波降解法、水热合成法等非模板剂法合成条件较为简单,合成材料孔径分布较广。     

碳化硅多孔陶瓷制备与应用

主要以SiC多孔陶瓷材料为例，综述了多孔陶瓷的4种常用制备方法，即添加造孔剂法，发泡法，有机泡沫浸渍法和溶胶-凝胶法的工艺特点和制品特性，并且列举了制备SiC多孔陶瓷材料的6种特殊方法，包括含硅树脂热解法、固相反应烧结法、气相反应渗入法、流延成型法、固态烧结法和浸渍热解法。文中还给出了多孔陶瓷的性能与表征，介绍了SiC多孔陶瓷材料在过滤材料、催化剂载体、热工材料、吸声材料和复合材料骨架材料方面应用情况，为SiC多孔陶瓷材料的研究和应用开发提供指导意义。     

静电纺多级孔材料制备研究进展

包含纤维间与纤维内多孔结构的静电纺多级孔材料,具有大的比表面积和独特的性能,在多个领域具有潜在的应用价值。本文综述了用静电纺丝法制备多级孔纳米纤维毡的方法,包括有机聚合物纤维与陶瓷纤维。由溶剂挥发等多种因素引致的相分离是有机聚合物纤维生成多孔结构的主要机理,而模板法则是制备多孔陶瓷纤维的主要手段。多级孔结构的形成增大了材料的比表面积,增强了材料的疏水性,赋予了静电纺纤维毡材料独特的性能。     

合成陶瓷纤维材料的制备工艺及发展趋势

作为先进复合材料的增强剂，高性能陶瓷纤维日益引起材料研究人员的广泛关注，并导致了纤维制备方法的不断发展。与其他制备方法相比，先驱体转化法更适用于制备细径、组成结构可调的陶瓷纤维，其中溶胶-凝胶法在制备陶瓷纤维方面已经显示出其优越性，并取得了巨大进展。论述了中国合成陶瓷纤维的起源、种类、性能以及应用，着重介绍了陶瓷纤维的制备方法，并指出了陶瓷纤维的发展趋势。     

多孔氧化物制备方法的研究进展

本文简单介绍了采用共沉淀法、溶胶-凝胶法、浸渍法和水热合成法制备多孔氧化物的原理和特点,详细对比了软模板法和硬模板法在制备多孔氧化物时的原理和特点。以常用的软硬模板为例,概括了模板法制备的氧化物在各个领域的应用;总结了植物模板法的特点,以及近年来以植物为模板制备的多孔氧化物在吸附、催化等方向的应用,并展望了该种方法制备多孔氧化物的研究方向。     

模板法制备多孔炭材料的研究进展

模板法为各种有机和无机纳米材料的可控和定向合成开辟了一条全新的技术途径，近年来已经成为材料制备研究领域引人注目的新方法。本文就迄今为止模板法在制备具有规则结构的多孔炭材料领域的研究动态进行综述，介绍了多孔炭材料的模板法制备、应用前景及其可能的形成机制。     

纳米或多孔氧化铬粒子制备的研究进展

综述了近年来国内外纳米或多孔氧化铬的制备方法,即气相法、固相法和液相法（主要包括热分解法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、模板法、溶液燃烧法、超声化学法等）;讨论了各制备方法对粒子表面形貌、粒径尺寸或孔结构、晶相结构等的影响;展望了今后对这类纳米或多孔材料研究与应用的发展方向。在诸多制备方法中,模板法或其与其他方法的联用法是制备规整形貌、有序孔结构、均匀粒径分布、高热稳定性氧化铬的较为适宜的方法。模板法有望发展成为高效实用的催化剂制备技术。     

浆料溶剂对冰模板陶瓷材料微观结构的影响

多孔陶瓷材料具有耐高温性,耐腐蚀性,高渗透性等特点,因此在过滤网,工业催化剂,生物医疗材料,新能源等领域具有广泛应用。在制备多孔陶瓷材料的众多方法中,最近发展的冷冻铸造法由于具有环境友好、真空干燥后收缩率小、气孔控制有效,成本低、孔结构精细等优点,越来越受到广大研究者的关注。配制陶瓷浆料所使用的溶剂将会直接影响多孔陶瓷微观结构以及形貌特点。本文介绍了冷冻铸造浆料所使用的溶剂（如水、不同有机溶剂以及其混合相）凝固相结构特点,综述了不同溶剂对冷冻铸造多孔陶瓷微观结构的影响特点以及研究进展。     

多孔陶瓷的制备方法及用途

介绍了多孔陶瓷的制备方法及用途。对可燃物烧失法、发泡造孔法、骨料堆积法、冷冻—干燥法、前驱体法、溶胶—凝胶法的制备及成孔原理进行了分析说明。多孔陶瓷的用途:过滤、生物工程材料、催化剂载体、吸音材料、敏感元件、隔膜材料、布气、散气材料作了较详细的介绍。讨论分析了多孔陶瓷韧性与强度、韧性与脆性的关系。     

超低介电常数纳米多孔SiO2薄膜制备技术进展

纳米多孔SiO2薄膜具有超低的介电常数，作为绝缘介质在超大规模集成电路互连系统有着巨大的应用潜力。文中概述了纳米多孔SiO2薄膜的孔隙度与介电常数的关系，指出所有模型均位于串联和并联模型之间，介电常数均随孔隙度的增加而下降。说明了多孔SiO2薄膜按孔隙度不同主要分气凝胶和干凝胶两类。介绍了从溶液前驱物中合成的原理，绘出了制备纳米多孔SiO2薄膜的一般流程。详细总结了用气凝胶／干凝胶法和模板法制备纳米多孔SiO2薄膜的技术进展。探讨了旋转涂覆制备多孔SiO2薄膜的弱点及改进办法，指明了超低介电常数纳米多孔SiO2薄膜制备技术的发展方向。     

金属有机骨架材料MOFs的结构及合成研究

近年来,金属有机骨架材料(MOFs)作为一种备受瞩目的新型三维结构多孔材料,因其具有特殊的多孔性、大比表面积、不饱和金属配位性及结构多样性等优势,在化工、环保等领域应用广泛.本文围绕MOFs材料的制备,重点介绍了模板剂法、缺陷位法、溶胶凝胶法及超临界CO2法等合成方法,并对存在及需解决的问题进行了总结和展望.     

聚乙烯醇/γ-聚谷氨酸多孔水凝胶构建研究

本实验采用天然大分子聚乙烯醇(PVA),γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和魔芋葡甘聚糖(KGM)为基材，通过反复冻融的物理交联方法构建出半透明、多孔的聚乙烯醇/γ-聚谷氨酸多孔水凝胶。而后通过改变γ-PGA、KGM、PVA浓度以及pH、反复冻融次数、冷冻温度与冷冻时间等单因素实验，并进行响应面法优化，获得了制备γ-聚谷氨酸/聚乙烯醇多孔水凝胶的最佳工艺。实验结果显示，在γ-PGA、KGM与PVA浓度分别在10%、2.5%以及10%,p H为7，冷冻温度-80℃，冷冻时间4小时，反复冻融次数为3次时，所制得的γ-聚谷氨酸/聚乙烯醇多孔水凝胶拥有最佳的溶胀性能，利用扫描电镜和电子万能材料机检测显示所得凝胶拥有丰富的多孔网络结构和良好的机械性能，其溶胀度可达792.6%并且能保水达48小时，可以满足良好敷料的需求。     

模板法制备多孔无机材料的研究进展

本文综述了近10年采用模板法制备无机多孔材料的研究进展。主要包括生物模板法．无机分子筛模板法、聚合物模板及氧化铝模板等方法,比较了各种方法的优缺点,并对多孔材料在生产实际中的应用做了介绍。     

组织工程多孔支架材料和制备方法

制备组织工程多孔支架的材料有3大类天然材料、生物陶瓷、合成高分子材料。介绍了其中的一些常用物质,并以聚合物材料的应用为主介绍了含聚合物材料的多孔支架的制备方法纤维粘接法、静电纺丝法、相分离法、气体发泡法、溶液浇注-沥滤法、固体自由成型法、颗粒烧结法。     

石墨烯气凝胶的制备方法及在二次电池中的应用研究进展

石墨烯气凝胶是由石墨烯片层经过相互搭接、组装而成的三维多孔网络结构,具有高电导率、高比表面积、高孔隙率、较高柔韧性和弹性及低密度等特点,在海水表面吸附油污、机械减震、杂质过滤等领域获得了应用。综述了石墨烯气凝胶的主要制备方法,包括自组装法、化学交联法、模板法、3D打印法等,并重点阐述了石墨烯气凝胶在新能源二次电池领域如锂离子电池、锂/硫电池、钠离子电池中的应用研究进展,为探索石墨烯气凝胶的新型制备方法及电池应用提供借鉴。