模板辅助电化学沉积三维有序大孔Fe-Ni合金膜

三维有序大孔磁性材料在光子晶体和新功能磁性材料方面具有潜在优势.采用电化学沉积方法制备三维有序大孔Fe-Ni合金,将聚苯乙烯(PS)微球在ITO导电玻璃上自组装高度有序的胶体晶体阵列作为模板,向模板空隙中电沉积Fe-Ni合金,去除PS模板后获得六方密排多孔结构的Fe-Ni合金薄膜.采用金相显微镜和扫描电子显微镜对多孔薄膜的微观结构进行表征,结果表明,多孔薄膜孔径的大小由模板聚苯乙烯微粒的粒径决定,不同孔径的薄膜由于布拉格衍射呈现出不同的颜色.通过调整沉积时间和沉积温度可以控制有序大孔材料的结构和厚度.

三维有序大孔H_3PW_(12)O_(40)-SiO_2功能材料的制备、表征及催化性能研究

以杂多酸H3PW12O40(PW12)与正硅酸乙酯(TEOS)混合溶胶,采用胶晶模板法结合煅烧去除模板工艺,成功地制备了PW12/SiO2物质的量比在1/10～1/40之间的三维有序大孔(3DOM)PW12-SiO2催化剂.经SEM,N2吸附,XRD和FTIR等研究表明,PW12含量较低的样品,大孔结构三维规整性十分好.在410℃氧化分解胶晶的条件下,PW12基本保持一级Keggin结构.PW12在样品中以分子簇或微晶存在,其大小随含量增加而增大.PW12高含量时,其含氧键的FTIR振动与纯PW12的基本一致,但低含量时含氧键振动有一定偏移,显示PW12/SiO2相互作用较显著.样品酸性随杂多酸含量增加而增加,但PW12/SiO2物质的量比超过1/30时酸性便减小,呈火山型曲线变化规律.对1-十二烯烷基化反应的催化活性随PW12/SiO2物质的量比的变化与酸性变化有相同的规律.但所有样品的催化反应活性均远高于纯PW12,并且有良好的重复使用性能,使用4次后仍保持新鲜催化剂活性的78%.

不同方法制备的磷钨杂多酸功能化3DOM-SiO_2材料性能研究

磷钨杂多酸功能化的3DOM-SiO2材料以直接浸渍和溶胶凝胶-胶晶膜板法制备,后一方法的模板去除分别采用了溶剂萃取和高温煅烧工艺。通过SEM、TEM、BET、EDXS测试,考察了大孔材料的孔结构特征及孔壁组成,所制备大孔材料均显示了良好的三维规整性,尤其是煅烧样品,它不但孔结构优异,且孔壁粒子堆积致密、比表面积较大,强度较高。XRD、FTIR表征显示以溶胶凝胶法制备的样品中,杂多酸与载体间存在的化学作用,导致杂多酸特征峰发生一定的位移,但仍保持杂多酸Keggin结构。吡啶吸附表明所得样品均存在B酸中心,并以苯和十二烯的烷基化催化反应表征了所得样品的催化活性及再使用性,结果显示所有样品均具有良好的催化活性,按单位杂多酸计算,浸渍样品催化活性最高,但杂多酸易脱落,再使用性差;煅烧样品具有最佳的催化活性和再使用性。