胶晶模板法制备3DOM尖晶石型LiMn_2O_4及表征

通过乳液聚合获得粒径为280nm左右的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球，从其母液中离心沉降制得胶晶模板．将LiNO3，Mn（Ac）2·4H2O和柠檬酸按摩尔比1：2：2配成前驱物的醇水混合溶液，填充于PMMA胶晶模板间隙中，经干燥和焙烧氧化成孔制得了三维有序大孔（3DOM）锂锰氧化物．实验结果表明，当n（Li）／rKMn）=0．6，前驱液浓度在0．6～1．0mol／L之间和升温速率为2℃／min时，分别在300与600℃下两段恒温焙烧2～3h有利于目标产物的形成．SEM测试结果表明，PMMA胶晶模板和3DOM锂锰氧化物均为面心立方紧密堆积，排列规则有序，大孔直径在200～240砌之间，孔壁厚度在30～45砌之间．产物经XRD晶相测定和EDTA，KMnO4滴定分析确证为正尖晶石型LiMn2O4．

胶晶模板法制备三维有序多孔羟基磷灰石

采用st ber法制备SiO2胶粒,经自然沉降的过程制备SiO2有序模板,再通过HA前驱体溶胶灌注、烧结和碱液浸渍等过程,制备了三维有序多孔羟基磷灰石(HA).采用XRD、TEM、FESEM和Zeta电位对样品的物相、微观结构、孔分布及表面电性能进行研究.结果显示,H2O2表面改性使得SiO2胶粒Zeta电位升高,有利于提高模板的有序性.制备的SiO2胶粒粒径约为250nm,由胶粒形成的多孔羟基磷灰石的孔径约为200nm,孔间由孔径约为20nm的微孔互相连接.此外,还考察了羟基磷灰石前驱体浓度、用量以及碱液浸渍时间对多孔材料的成型、孔结构、孔隙率的影响.当使用的前驱体浓度为0.8mol/L,用量占模板体积的30%,浸渍在4mol/L的NaOH中3d后,形成的多孔HA有序性良好.

胶晶模板法制备WO_3多孔薄膜及其光催化特性

通过苯乙烯聚合制备了聚苯乙烯微球胶体,采用浸渍-提拉制备成为紧密堆积的PS球胶晶模板,微球之间的间隙采用溶胶-凝胶法制备的WO3溶胶填隙,最后通过煅烧得到有序规则排列的多孔WO3薄膜。通过XRD、SEM对WO3多孔薄膜的结构及形貌进行了表征,并评价了薄膜的光催化性能。结果表明,在450℃高温下煅烧PS模板,得到有序排列的多孔WO3薄膜,平均粒径为150nm,光催化效率最高。

简述胶晶模板法制备三维有序大孔炭材料

三维有序大孔炭(3DOM)材料是近年来刚刚兴起的多孔材料领域一项重要研究课题。3DOM大孔炭材料不仅具有多孔材料的一般特点,还具有孔结构排列周期性强、孔径分布窄、大孔尺寸均匀可调,且具有较大的孔径、较高的表面积等一系列特点,在新型催化、吸附分离、电极材料等方面都具有潜在的应用价值。本文总结了近年来胶晶模板法制备三维有序大孔炭材料,分别从模板的制备、碳源的选择以及到最终大孔炭的制备三个方面加以总结概述。

基于胶晶模板法制备有序多孔材料技术的现状分析

胶晶模板法是有序多孔材料的常用制备方法之一,具有操作简单、工艺可控及适用范围广等优点。该工艺由3个过程组成:微球的制备及模板的形成、前驱体在模板中的渗透以及模板的去除,控制好这些过程才能制备高质量的有序多孔材料。本文就这几个具体工艺过程结合国内外的研究现况作了简要的分析,并展望了其未来的发展方向。

胶晶模板法制备尖晶石型正极材料LiMn_2O_4

通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶晶模板法制备尖晶石型LiMn2O4材料,并探讨焙烧温度对材料性能的影响。运用热重分析(TG)、X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、充放电测试和循环伏安测试等方法对LiMn2O4样品的结构、形貌以及电化学性能进行表征和测试。研究结果表明:在不同温度下制备的LiMn2O4样品均具有较好的尖晶石型结构,且粒径分布均匀;在700℃时制备的LiMn2O4样品(S-700)具有最佳的电化学性能,在3.0～4.4V时,0.2C倍率首次放电比容量为130.9mA.h/g;0.5C倍率首次放电比容量为126.4mA.h/g,50次循环之后容量仍有102.7mA.h/g,具有良好的循环稳定性。

不同胶晶模板制备3DOM材料及结构色剂应用的研究进展

结构色因饱和度高、虹彩效应、附着力好、耐刮擦和环境友好性而受到广泛关注。3DOM材料具有独特的反蛋白石结构和完全光子禁带,因而是制备结构色剂的潜在材料。综述了模板法制备3DOM材料的研究进展以及它在结构色剂领域的应用前景。详细评述了胶晶模板法中聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二氧化硅为模板的差别。最后展望了3DOM材料的努力方向和发展前景。

化学气相沉积法制备新型有序大孔碳球及其表征

以二氧化硅(SiO_2)胶体微球为模板,以苯蒸气为碳源,采用胶晶模板法和化学气相沉积法,将苯蒸气在高温下碳化并沉积在SiO_2胶晶模板表面,通过氢氟酸的溶蚀作用去除SiO_2胶晶模板,制备了新型有序大孔碳球;通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪和物理吸附仪等对样品结构进行了表征。结果表明,当苯蒸气沉积时间为4h时,大孔碳球结构完整、排列有序,为石墨晶型。该研究为碳材料在生物医药领域的应用研究提供了新的思路和参考。

三维有序大孔材料的制备及应用

主要介绍了胶晶模板法制备三维有序大孔材料(3DOM),详细阐述了单分散微球的合成、胶晶模板的排列、前驱物的填充以及胶晶模板的去除,同时还归纳了3DOM材料在催化剂载体、过滤及分离材料、光子晶体和光学传感器等方面的应用,并指出了目前急需要解决的问题。

三维有序大孔(3DOM)材料的制备与应用

三维有序大孔(3DOM)材料具有孔径均一、排列有序和孔间贯通的独特结构,近年引起广泛关注。介绍了采用胶晶模板法制备3DOM材料的方法,综述了3DOM材料在电极材料、电化学生物传感器、光子晶体和催化化工等领域的研究应用,指出3DOM结构在金属氧化物脱硫领域的巨大优势。

三维有序大孔ZrO_2的制备及其光学性质

以聚苯乙烯(PS)微球作为模板剂,采用溶胶-凝胶及煅烧处理等方法制备了三维有序大孔ZrO2材料。通过X射线衍射(XRD)以及扫描电镜(SEM)对其结构和形貌进行了表征。结果表明所制备的ZrO2材料为孔径约为180 nm的高度有序、堆叠紧密的三维有序大孔结构(3DOM)。对3DOM ZrO2的光谱分析表明:在宽禁带的ZrO2材料中存在着本征缺陷发光(氧空位缺陷)和杂质缺陷(主要杂质为TiO2)发光,掺杂浓度与基质的晶相结构对两种发光起到了至关重要的作用。对发光过程提出了简单的机理模型。

三维有序大孔C/α-Fe_2O_3复合锂离子电池负极材料的制备及性能研究

采用胶晶模板结合浸渍烧结法制备了可用于锂离子电池负极的三维有序大孔(3DOM)C/α-Fe_2O_3复合材料。采用X射线衍射仪和扫描电镜对其进行了物相表征和形貌分析,采用电池测试系统和电化学工作站进行了电化学性能测试。结果表明:该材料具有三维互通的网络结构,α-Fe_2O_3纳米颗粒均匀负载在3DOM C骨架上。以其制备的负极表现出优异的电化学性能,当电流密度为0.5C时,经历300个充放电循环后的可逆比容量仍达到489.35 m A·h/g。这主要得益于集流体独特的3DOM结构,不仅提供充足的空间来容纳在循环中产生的体积变化和释放应力,而且大大缩短了电子和锂离子的传输路径。

大孔Ni/CeO_2催化剂的制备、表征及应用研究

用共沉淀法、硬模板法和胶晶模板法分别制备了Ni/CeO_2催化剂,并用XRD、SEM、BET、TPR、FT-IR等方法对催化剂的晶体结构、表面形貌、比表面积和孔径分布及还原性能等进行了表征,并将其用于生物乙醇重整制氢反应。结果表明,胶晶模板法制备得Ni/CeO_2催化剂具有较大的比表面积和均匀的孔径分布,在还原过程中产生较多的活性中心。同时用微反色谱装置考察了不同方法制备的Ni/CeO_2催化剂在生物乙醇重整制氢反应中的初活性和抗积碳性能,其中胶晶模板法制备的催化剂在相同的温度条件下具有较好的活性和抗积碳性能。

巯基功能化多级孔SiO_2的制备及其对水中Hg^(2+)的去除

采用胶晶模板法,以正硅酸乙酯为硅源,以聚苯乙烯(PS)为模板剂,以三甲氧基硅烷为巯基功能化接枝剂,制备了多级孔结构的巯基功能化SH-SiO_2材料.以此为吸附剂探究了间歇式动态吸附条件下吸附剂用量、吸附时间及pH值对水中Hg^(2+)去除效果的影响.并采用TEM、SEM、FTIR、N_2-物理吸附、压汞及ED对材料进行结构和组份分析表征.结果表明,所制备的多级孔SH-SiO_2空间形貌呈有序的大孔(～200 nm)、介孔(3～20 nm)及微孔(<5 nm)多级孔结构.间歇式动态吸附方式表明,当吸附剂中S含量为8.52%,用量为10mg,吸附时间为70min,溶液的pH值为7.5～8时,水中Hg^(2+)吸附率可达90%以上.

三维有序大孔钙钛矿材料的制备

以制备三维有序大孔(3DOM)La0.8Sr0.2MnO3和La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3钙钛矿材料为例,研究3DOM钙钛矿热致变色材料的制备方法.采用自组装方法将粒径约为220nm的聚苯乙烯(PS)微球组装成三维有序排列的胶体晶体模板,以La(NO3)3·6H2O,Ca(NO3)2·4H2O,Sr(NO3)2,Mn(CH3COO)2·4H2O、乙醇等配制的混合金属硝酸盐溶液为前驱填充于PS胶晶模板间隙中,经干燥和煅烧除去微球模板后得到三维有序大孔(3DOM)La0.8Sr0.2MnO3和La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3材料.结果表明,由于填充次数不同,得到3DOM材料的骨架厚度不同,其孔径收缩率也相差较大.同时,由于制备方法不同,3DOM和块体La0.8Sr0.2MnO3材料的居里温度也相差较大.

三维有序大孔炭材料制备与结构表征

本文以蔗糖为炭源,以二氧化硅胶晶微球为模板,利用胶晶模板法制备了具有微观上具有三维有序大孔结构的新型炭材料,并利用SEM、TEM、XRD、BET等手段对制备样品进行了表征。研究结果表明,当蔗糖浓度为30%时,制备的大孔炭材料结构完整、尺寸均一、三维结构长程有序,是一种具有多级孔结构的新型炭材料,在环境保护、分子催化、分子吸附、电化学等领域具有一定的应用前景。