一种无碳氮化硼前驱体的合成

以三氯化硼、二甲胺和氨气为原料,通过两步反应制得无碳六方氮化硼前驱体三胺基环硼氮烷及其聚合物,通过FTIR、~1HNMR对此无碳前驱体进行表征。将三胺基环硼氮烷及其聚合物在氮气气氛下烧结,制得六方氮化硼晶体,通过FTIR、XRD、SEM对六方氮化硼的结构进行表征。结果表明:以三胺基环硼氮烷及其聚合物为前驱体在氮气气氛下加热至1600℃,烧结6 h,得到不含碳且结晶度较好的六方氮化硼晶体,进一步表明前驱体为无碳前驱体。

新型炭基膜材料前驱体聚合物的研究进展

炭膜是一种新型的高性能炭基多孔膜材料,因具有独特的纳米尺度级微孔道结构,展现出优异的气体渗透性和分离选择性.作为第四代气体分离膜材料,炭膜在气体分离领域具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景.膜材料是膜技术的核心.对于炭膜,前躯体聚合物是制备高性能炭膜的核心与关键,其化学结构和构型对炭膜的气体渗透性和分离选择性起着决定性作用.本文评述了近几年来研究较多的炭膜前驱体聚合物.重点介绍了前驱体材料的化学结构、空间构型及自由体积对炭膜炭结构、孔结构及气体分离性能的影响,以及通过前驱体材料的修饰和共混改性来提高炭膜气体分离性能的方法,并对炭膜前驱体材料的发展趋势以及要求进行展望.

CO_2捕集炭膜的前驱体结构设计及性能

从分子结构设计出发,合成了一系列新型刚性、高自由体积的聚酰亚胺炭膜前驱体,并制备了炭膜.采用热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了不同聚酰亚胺前驱体的热分解特性及在热解炭化过程中化学结构、微结构的变化规律;测试了所制备炭膜的气体分离性能.结果表明,前驱体的自由体积分数显著影响炭膜的气体分离性能;聚合物结构越具刚性,自由体积越大,所得炭膜结构越疏松,极微孔道尺寸越大,越有利于气体分子在炭膜极微孔道中的渗透、扩散与传输.其中,刚性大体积基团芴基、酚酞cardo基团和六氟异丙基的引入能有效破坏分子链间的堆积,提高聚合物的自由体积,所形成炭膜的结构较疏松,均表现出优异的气体渗透性和分离选择性,超越了Robeson上限,解决了传统炭膜气体渗透性能低的问题.特别是采用羟基官能化聚酰亚胺前驱体制备的炭膜在保持较高气体分离选择性的同时,CO_2气体的渗透性高达24770 Barrer(1 Barrer≈7.5×10-18m2·s-1·Pa-1),可实现对CO_2的有效分离和捕集,展现出良好的商业化应用前景.

无碳氮化硼前驱体研究进展

无碳氮化硼前驱体是前驱体法制备氮化硼陶瓷块体和基体材料的关键材料。介绍了聚硼吖嗪、聚氨基环硼氮烷、氨硼烷及其他类型的无碳氮化硼前驱体的制备方法、性能及研究现状,并对无碳氮化硼前驱体发展进行了展望。

离子液体为新型前驱体制备含氮碳纳米材料及其应用

离子液体具有绿色环保、不易挥发、加工性强、稳定性高以及结构设计性强等特点,最近几年在合成碳纳米材料中的应用引起了人们的广泛关注。虽然对离子液体的成碳机理,尤其是成碳时介孔的形成机理尚没有完整的认识,但由其制备的碳纳米材料已初步应用于燃料电池、锂离子电池及电化学电容器等领域。本文介绍了离子液体作为新型前驱体制备含氮碳纳米材料的优势、结构要求及影响含氮量的主要因素,论述了离子液体在制备含氮碳纳米材料(包括介孔碳、碳纳米纤维和辅助碳纳米材料)中的最新研究进展,尤其是利用离子液体可实现含氮介孔碳材料的无模板法合成,并从前驱体的交联、碳化、阴/阳离子组成和孔的缺陷等方面讨论了影响介孔结构形成的因素。