有序介孔碳

摘要： 为提高有序介孔碳的酸性和催化活性,根据有序介孔碳的结构特点和表面性质使用三步磺化法制备了具有高酸量的磺酸型有序介孔碳,并对合成磺酸型有序介孔碳的最佳合成条件进行了优化。使用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、场发射透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和氮气物理吸附(N_(2)-BET)对磺化有序介孔碳(AOCS)的形貌、结构进行了表征。结果表明,AOCS经过一系列改性后仍具有序介孔结构,比表面积和平均孔径分别为227.4 m^(2)/g和8.41 nm。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和元素分析对AOCS的表面性质进行了分析。结果表明,磺酸基成功接枝,且AOCS中S的质量分数可达16.07%。通过酸量测定,在最佳合成条件下AOCS的最高酸量可达21.2 mmol/g。

摘要： 采用了简单的软模板水热合成法,制备了十二面体形状的有序介孔聚合物(OMP),在高温碳化下转化为有序介孔碳(OMC)。之后将有序介孔碳用氨气活化,制备得到有序介孔氮掺杂碳(OMNC)。通过TEM,SEM,BET,XPS,XRD,拉曼光谱仪等方法对制备的产品进行表征分析,探究氮掺杂过程对材料结构和性能影响。将不同活化温度下制备的OMNC负载钨酸铋,在可见光的照射下对一定浓度的罗丹明B溶液进行光降解反应,探究在不同温度活化的OMNC负载相同量的钨酸铋的光催化效果,结合光催化反应的活性和效果揭示OMNC活化温度孔道结构光催化性能之间的构效关系。

摘要： 介孔材料广泛应用于储能、催化和湿度传感领域.以有序介孔氧化硅材料SBA-15为模板,通过纳米铸造法制备出比表面积大于1000 m^(2)/g的CMK-3介孔碳材料,并采用过硫酸铵(ammonium persulfate,APS)氧化法对其进行了羧基功能化改性.利用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、全自动比表面积和孔隙度分析仪对材料进行了表征.研究结果表明,功能化前后的CMK-3介孔碳材料都具有良好的有序介孔结构.石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM)湿敏测试结果表明,在羧基功能化改性后该材料对不同的湿度环境均有较好的响应,材料的湿敏性能得到了显著增强,特别是在97%RH高湿度的测试中获得了高达1600 Hz的响应,在高湿度传感器方面有较好的应用前景.

摘要： 择形催化在精细化学合成等领域发挥着重要作用。有序介孔材料具有相对大的孔径以及规整的孔道结构,探究其在有机合成中择形催化性能具有重要意义。本研究考察了有序介孔碳载AuPd合金催化剂的孔径对苄醇选择氧化和喹啉选择加氢反应中分子尺寸选择催化性能的影响。结果表明:有序介孔碳催化剂介孔孔径与反应物分子尺寸之间存在明显的正依存关系。苯甲醇和喹啉等尺寸较小的底物分子可扩散进入3.5 nm的介孔孔道,在合金表面反应;而尺寸较大的分子如2-甲基苄醇和3,5-二叔丁基苄醇,内扩散受到限制,几乎不能发生转化。当孔径扩大至5.0 nm时,2-甲基苄醇可扩散进入孔道,催化氧化的转化频率(TOFPd)可达307 h^(-1);进一步扩大孔径至6.0 nm,尺寸更大的分子如3,5-二叔丁基苄醇也能被氧化,TOFPd达到140 h^(-1)。

摘要： 以阿拉伯糖为碳源,介孔硅(SBA-15)为模板剂,用硬模板法制备有序介孔碳材料,采用场发射扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)、透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)、全自动比表面及孔隙度分析仪(Brunner Emmet Teller,BET)、X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-Rayphotoelectron spectroscopy,XPS)对材料进行表征.用滴涂法将有序介孔碳悬浊液滴在裸玻碳电极表面,得到有序介孔碳修饰电极.用循环伏安法来研究盐酸奈福泮在有序介孔碳修饰的玻碳电极(Glassy Carbon Elec-trode,GCE)上的电化学行为.在最佳条件下,盐酸奈福泮浓度在1.0×10-8～1.0×10-5mol·L-1范围内与峰电流呈线性关系,相关系数为R2=0.9932,检出限为3.2×10-9 mol·L-1.对盐酸奈福片中盐酸奈福泮进行了检测,样品加标回收率为96.84％ ～102.50％,RSD<5.0％.

摘要： 采用原位限域生长策略制备了一系列有序介孔碳负载的超小MoO3纳米颗粒复合物(OMC-US-MoO3).其中,有序介孔碳被用作基质来原位限域MoO3纳米晶的生长.依此方法制备的MoO3纳米晶具有超小的晶粒尺寸(<5 nm),并在介孔碳骨架内具有良好的分散度.制得的OMC-US-MoO3复合物具有可调的比表面积(428～796 m2/g)、孔容(0.27～0.62 cm3/g)、MoO3质量分数(4％～27％)和孔径(4.6～5.7 nm).当MoO3纳米晶的质量分数为7％时,所得样品OMC-US-MoO3-7具有最大的孔径、最小的孔壁厚度和最规整的介观结构.该样品作为催化剂时,表现出优异的环辛烯选择性氧化性能.

摘要： 为了提高待测物的表面增强拉曼散射光谱(SERS)的检测性能,采用超声技术在有序介孔碳(OMC)上负载Ag和Au纳米颗粒(NPs)制备出OMC/Ag@Au NPs复合材料并以其作为SERS检测基底.通过TEM、SEM和XRD等技术对材料进行结构表征,以罗丹明6G(R6G)为探针分子,对材料的SERS检测性能进行评价.研究结果表明,OMC/Ag@Au NPs复合材料的孔径为5.9 nm,比表面积高,为426.1 m2·g-1,对有机物分子表现出较强的吸附富集作用,R6G的检测限达到10-8 mol/L,拉曼位移在613 cm-1处峰值强度的相对标准偏差(RSD)为3.7％,且该复合材料在室温条件下储存45 d后仍能保持高SERS活性.由此可见,采用超声技术制备OMC/Ag@Au NPs复合材料的方法简便,复合材料的SERS检测灵敏度高、均一性和稳定性好.这是由于:一方面,Ag和Au NPs的表面等离子体共振效应(SPR)产生电磁增强作用;另一方面,OMC对R6G分子的吸附作用产生化学增强作用.该复合材料在有机物检测领域具有很大的应用潜力.

摘要： 柔性生物传感器在可穿戴电子设备中有着广泛的应用前景.为了获得柔性电化学多巴胺传感器,作者在本工作中首先在镍泡沫表面通过化学气相沉积生长石墨烯,随后通过高温碳化嵌段共聚物与酚醛树脂在石墨烯表面共组装形成的薄膜制备了有序介孔碳/石墨烯/镍泡沫(OMC/G/Ni)复合材料.其中,镍泡沫可以为复合材料提供具有高导电性和良好柔韧性的金属骨架,而具有垂直排列介孔阵列的有序介孔碳层为复合材料提供了高的电活性表面积,且有利于活性位点的暴露.值得注意的是,夹在有序介孔碳层和镍泡沫之间的石墨烯极大地增强了各组分之间的相容性,有利于进一步提升复合材料的电化学性能.作为电化学传感器中的工作电极,OMC/G/Ni体现出优异的多巴胺检测能力.不但具有宽的线性检测范围(0.05 ～ 58.75 μmol·L-1)和低检测限(0.019 μmo1·L-1),还具有良好的选择性、重现性和稳定性.此外,OMC/G/Ni在弯曲状态下依旧能够保持对多巴胺的高检测能力,证明了其在柔性生物传感器中的应用潜力.

摘要： 阿莫西林是废水中一类典型的药品与个人护理品类新型有机污染物,会对周围环境和人体健康造成潜在威胁.以蔗糖为碳源、以SBA-15为模板制备有序介孔碳(OMC).采用动态吸附法研究其对阿莫西林的吸附行为,并与常规吸附材料商用活性炭(GAC)作对比.探讨了废水中阿莫西林的初始浓度、温度及流速对动态吸附的影响.结果表明:在同等条件下,OMC的吸附能力远强于GAC,以OMC为吸附剂可有效去除废水中的阿莫西林类新型有机污染物.

摘要： 以SBA-15为模版,蔗糖为碳源,高温碳化后再经HF去除氧化硅得到有序介孔碳(OMC).经X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、低温N2吸脱附(BET)等测试表明,所得材料具有高度有序的介孔结构,比表面积和孔容分别为2404m2/g和2.952cm3/g,平均孔径为4.9nm.以OMC为吸附剂对单组份的苯酚(Phenol)、2,4,6-三氯酚(TCP)、五氯酚(PCP)和3种混合污染物进行选择性吸附研究,结果表明:Phenol、TCP、PCP的吸附动力学都符合拟二级吸附动力学模型,PCP的起始吸附速率是TCP起始吸附速率的2倍,去除率是Phenol的4倍; TCP和PCP的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich模型,多组分吸附中,TCP和PCP的最大饱和吸附量分别为98.91mg/g和113.25mg/g,低浓度平衡浓度时,PCP的吸附量远大于TCP的吸附量,说明制备的OMC对酚类废水中的PCP具有良好的选择吸附性.

摘要： 以无酸体系中合成的AlSBA-15介孔材料为剐性模板，蔗糖为碳源，制备一系列具有不同孔结构的有序介孔碳材料CMK-3，系统考察了A1SBA～15的晶化温度对其反相复制结构CMK-3孔道结构的影响。结果显示：在无外加酸的合成体系中简单调变晶化温度，可对AlSBA-15的孔道结构进行有效调控，通过结构复制技术，可以制备出具有不同结构的CMK-3。控制AlSBA-15晶化温度为90～130°C，可以制备出高质量的有序介孔碳材料CMK-3，具有大的比表面积(1443-1688 m2·g-1)和孔容(0.95～1.4 cm3·g-1)。通过简单的调变刚性模板的晶化温度来控制次级孔道结构，可以有效改善有序介孔碳材料CMK-3的结构性质。

摘要： 近年来,分子模拟技术已成功应用于介孔材料的相行为及自组装过程的研究.本文采用耗散粒子动力学方法,以F123/酚醛树脂/乙醇为研究体系,模拟再现了F127与酚醛树脂之间的自组装过程及有序介孔碳OMC-B0六角介观相的形成过程.

摘要： 由于多巴胺(DA)、尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)在裸电极上氧化的高过电位和氧化波 相互重叠而使其无法同时测定，如何能选择性地或同时准确测定这些物质已成为电分析 研究领域里的一个重要课题。有序介孔碳(OMC) 是非常好的一种纳米材料，具有规则的孔道排列、巨大的比表面积、较高的孔容、良好的导电性，能加速电子转移等优点， 已被广泛应用于电化学分析测定[1-3]。本文首先通过硬模板法合成出来了有序介孔碳， 然后利用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的增敏效应和选择性，并以生物 兼容性较好、活性基团较多的壳聚糖（CHIT）为分散剂，制备出一种新的化学修饰电 极OMC/CTAB/CHIT复合膜修饰电极。

摘要： 有序介孔碳（OMC）是孔径为2~50 nm、具有巨大表面积和三维孔道结构的一种介稳态的碳晶体。它有着高度有序的孔道结构，比较大的孔容（2.25 cm3g-1），较 大的比表面积（可高达2500 cm2g-1）、较好的化学稳定性能和易于功能化等优点， 因而被广泛应用于储氢、催化、催化剂载体、分离提纯和吸附等领域。

摘要： 有序介孔碳材料由于具有排列规整的介孔结构、可调的孔径大小、超高的比表面积以及大的孔体积,在能源储存与转化领域具有良好的应用前景.但是,介孔碳材料碳墙壁的石墨化程度普遍较低,这导致其导电性与石墨、碳纳米管以及石墨烯等材料相比较低.为了提高其石墨化程度,人们采取了超高温处理、金属原位催化局部石墨化、采用特殊的碳源等手段,取得了很好的效果,但是其制备往往较复杂,比表面积降低,介孔结构可能会遭到破坏.因此,如何提高有序介孔碳的石墨化程度仍然是一项非常有意义的工作.另外,在石墨化碳材料中可控地引入金属纳米颗粒,可以进一步提升碳材料的功能、拓展其应用范畴.

摘要： 有序介孔碳(OMC)具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积和孔容、规则排列的孔结构、良好的热稳定性、化学稳定性,电导率、热导率和优良的吸附性能,能够使物质在其孔隙内吸附并进行反应,同时能够保持自身物理化学稳定性,能很好的提高富集效率和扩散速度,因此将其用于制备修饰电极在电化学方面会有很好的应用.负载金属纳米粒子是一种对碳材料改性的重要方法，但目前对这种材料的制备大多需要进行各种预处理，再进一步负载金属纳米粒子，工艺复杂，且所得材料中的金属纳米粒子粒径不均匀，品质有待提高。本文采用一步合成制备了有序介孔碳/镍纳米粒子修饰电极并将其应用于电合成催化。

摘要： 有序介孔碳(OMC)和它的复合材料具有高度有序和开放的孔道结构,其优良的导电性能有利于电子的传递,较大的比表面积能够提供较多的表面催化位点,在电化学领域显示了广泛的应用前景,因此受到越来越多电化学家的关注.负载金属纳米粒子是一种对碳材料改性的重要方法,因此本论文尝试通过一步法制备有序介孔碳/银纳米粒子(OMC/Ag)修饰电极.苄基卤化物是一类有剧毒、催泪、易腐蚀、难生物降解的环境污染物，使用电催化技术还原苄基卤代物，利用电化学这一绿色方法可以对环境有污染的苄基卤化物转变成为有工业应用价值的物质。为研究上述方法制备的修饰电极的催化效果，将其初步应用到恒电位电解催化还原溴苄的反应中。结果表明，以OMC/Ag修饰电极为阴极材料，镁棒为阳极材料，Ag/Agl/l-为参比电极，电位为-0.65V，反应温度为25°C，当通过1F.mol-1电量后，目标产物联苄产率目前可达76%，比普通Ag电极高出43%。

摘要： 以有序介孔碳(OMC)为载体,采用溶液浸渍法合成了介孔碳负载氧化铜纳米颗粒光催化剂.利用XRD、TEM、EDX、N2吸附-脱附法等方法对材料的结构和形貌进行表征.通过紫外-可见吸收光谱法研究了催化剂对罗丹明B光催化降解效率.结果表明,当溶液浸渍法氧化铜纳米颗粒负载到有序介孔碳时,介孔碳的条形有序度没有破坏,尺寸10-20nm左右的氧化铜纳米颗粒均匀分散到到介孔碳的表面,而且介孔碳负载氧化铜光催化剂能发挥载体的高吸附能力和催化剂的高活性,产生了较好光催化活性,在可见光照射下60min时可使罗丹明B交接效率达98.5％以上.

摘要： 本研究以SBA-15分了筛为模版，蔗糖制备出高度有序的OMC，其最可几孔径为4.91 nm，比表面积(BET)高达2404m2/g。在吸附动力学试验中，初始浓度1Oppm的苯酚(Phenol)、三氯酚(TCP)和PCP混合组分为目标污染物，实验数据非常符合拟二级动力学模型(R2＞0.99)，PCP的起始吸附速率为22.63mg/(g·min)，是TCP起始吸附速率的2倍，去除率是Phenol的4倍，说明了OMC对PCP具有良好的选择吸附性能。

摘要： 本发明涉及一种在液相中制备有序介孔间苯二酚‑甲醛树脂和有序介孔炭的方法。具体的制备过程是，用氨作为催化剂，在水溶液中催化间苯二酚和甲醛在表面活性剂的周围聚合，将得到的沉淀从溶液中过滤或离心分离出得到的高分子‑表面活性剂复合物粉体。将复合物粉体干燥后，在惰性气氛下焙烧除去表面活性剂，得到高度有序的介孔高分子材料，再进一步在高温下碳化得到相应的有序介孔炭材料。该制备方法原料廉价易得，工艺简单，重复性好，并且在液相中合成有利于大批量合成。

摘要： 本发明属于材料制备领域，具体涉及一种在水溶液中(类似水热条件下)利用有机-有机自组装制备具有高有序度、大比表面积的介孔高分子以及介孔碳材料的制备方法。具体的制备方法是，利用非离子表面活性剂与高分子前驱体自组装，在水溶液中，一定温度、浓度和pH值下，高分子前驱体可以在表面活性剂周围进一步交联聚合，形成稳定的具有有序介观结构(二维六方或者三维立方结构)的高分子-非离子表面活性剂复合材料。通过溶剂回流萃取或者惰性气氛下焙烧可以除去其中的表面活性剂，得到高度有序、大比表面积的介孔高分子材料。或者将介孔高分子材料在惰性气氛下进一步高温碳化，得到相应结构的介孔碳材料。同样，高分子-非离子表面活性剂复合材料也可以直接碳化得到介孔碳材料。

摘要： 本发明涉及一种有序双介孔碳石墨烯材料或有序双介孔碳材料的制备方法，本发明利用单分散的胶体纳米颗粒共组装形成的二元超晶体，结合配体交联‑碳化技术，将颗粒表面固有的有机配体分子转化成三维贯通的碳包覆层。以碳包覆的二元超晶体为模板，通过酸刻蚀移除纳米晶颗粒模板后，获得具有高度有序结构的双介孔碳；在此基础上，结合石墨化处理制备有序的双介孔石墨烯材料。通过调控不同拓扑结构的二元超晶体以及控制配体交联‑碳化的反应温度，可以制备出新型双介孔碳材料，其拓扑结构包括NaCl、CsCl、CuAu、AlB2、MgZn2、CuAu3、FeC4、CaCu5、CaB6、NaZn13型。具有特定拓扑结构的有序双介孔碳材料具有良好的导电性，同时也具备有序双介孔材料的特点，展现出超高的比表面积、孔体积以及优异的传质特性，可被广泛应用在双电层电容器、锂离子电池等储能器件中。

摘要： 本发明涉及一种在液相中制备有序介孔间苯二酚-甲醛树脂和有序介孔炭的方法。具体的制备过程是，用氨作为催化剂，在水溶液中催化间苯二酚和甲醛在表面活性剂的周围聚合，将得到的沉淀从溶液中过滤或离心分离出得到的高分子-表面活性剂复合物粉体。将复合物粉体干燥后，在惰性气氛下焙烧除去表面活性剂，得到高度有序的介孔高分子材料，再进一步在高温下碳化得到相应的有序介孔炭材料。该制备方法原料廉价易得，工艺简单，重复性好，并且在液相中合成有利于大批量合成。

摘要： 本发明属于材料制备领域，具体涉及一种在水溶液中(类似水热条件下)利用有机－有机自组装制备具有高有序度、大比表面积的介孔高分子以及介孔碳材料的制备方法。具体的制备方法是，利用非离子表面活性剂与高分子前驱体自组装，在水溶液中，一定温度、浓度和pH值下，高分子前驱体可以在表面活性剂周围进一步交联聚合，形成稳定的具有有序介观结构(二维六方或者三维立方结构)的高分子－非离子表面活性剂复合材料。通过溶剂回流萃取或者惰性气氛下焙烧可以除去其中的表面活性剂，得到高度有序、大比表面积的介孔高分子材料。或者将介孔高分子材料在惰性气氛下进一步高温碳化，得到相应结构的介孔碳材料。同样，高分子－非离子表面活性剂复合材料也可以直接碳化得到介孔碳材料。

摘要： 本发明涉及材料领域，提供了一种具有可塑性的高分子复合物，用混合表面活性剂和有机高分子通过溶剂挥发诱导自组装合成具有“橡皮泥”特性的具有可塑性的高分子复合物。这种材料并进一步焙烧除表面活性剂得到多级结构的有序介孔聚合物，高温碳化得到多级结构的有序介孔碳材料。由于这种高分子复合物料形状可塑，焙烧前后形状不破坏，对其后成型处理，可得到不同形状的介孔聚合物和碳材料，材料的宏观形貌不被破坏。所得到的碳材料具有开放的多级孔道结构、高比表面、大孔容、介孔孔径均一等特点。

摘要： 一种有序介孔碳表面的钝化修饰处理方法、亲水性的有序介孔碳及其应用；表面钝化修饰处理方法，包括如下步骤：将过氧化氢和有序介孔碳混合，在55摄氏度至70摄氏度的预设温度下进行钝化修饰反应，制备得到亲水性的有序介孔碳。上述有序介孔碳表面的钝化修饰处理方法，通过采用具有强氧化性的过氧化氢来对有序介孔碳进行钝化修饰；反应在较为温和的55摄氏度至70摄氏度的预设温度下即可完成反应，能够大幅提高有序介孔碳表面的含氧基团浓度，这些含氧基团的存在可改善电解液与电极材料之间的接触角，如此，使原本憎水且具有惰性的OMC变得亲水且具有一定的化学活性。

摘要： 本发明涉及材料领域，提供了一种具有可塑性的高分子复合物，用混合表面活性剂和有机高分子通过溶剂挥发诱导自组装合成具有“橡皮泥”特性的具有可塑性的高分子复合物。这种材料并进一步焙烧除表面活性剂得到多级结构的有序介孔聚合物，高温碳化得到多级结构的有序介孔碳材料。由于这种高分子复合物料形状可塑，焙烧前后形状不破坏，对其后成型处理，可得到不同形状的介孔聚合物和碳材料，材料的宏观形貌不被破坏。所得到的碳材料具有开放的多级孔道结构、高比表面、大孔容、介孔孔径均一等特点。

摘要： 本发明公开了一种有序介孔碳材料、介孔碳多巴胺传感器、其制法及应用。所述有序介孔碳材料的制备方法包括：提供包含嵌段聚合物、酚醛树脂预聚物的混合体系，将所述混合体系升温至110～130°C并保温12～18h，之后在惰性气氛中，使所获固化物于900～1000°C高温碳化40～60min，获得有序介孔碳材料。所述介孔碳多巴胺传感器包括：所述有序介孔碳材料、导线和封装材料，所述有序介孔碳材料与导线连接，且连接处采用封装材料进行封装。本发明的可清洁介孔碳多巴胺电化学传感器可通过电化学方法实现对多巴胺浓度的检测，并且具有较宽的线性检测范围和较高的检测灵敏度，具有优良的稳定性、重复性、重现性。

摘要： 本发明涉及一种双介孔的有序介孔碳/聚苯胺纳米线的制备方法及其应用。该方法是利用碳壁上嵌有二氧化硅纳米颗粒的有序介孔碳作为载体，然后以化学氧化聚合的方法从碳的孔道内向外生长聚苯胺纳米线阵列，最后用氢氟酸除去二氧化硅后得到双介孔的有序介孔碳/聚苯胺纳米线的分级复合材料。制备过程通过先复合，后去除二氧化硅的方法可以有效地保留介孔碳碳壁上的小介孔，提高了复合材料的比表面积，有利于电解液离子在相邻孔道间的迁移和扩散，进一步提高材料的电化学性能。本发明的积极效果是：制备过程简单，成本低廉，容易控制复合材料中聚苯胺的含量，易规模化生产；制得的电极材料比电容高、循环稳定性和倍率性能优异。