有序介孔材料的合成及应用

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有序介孔材料的发展和面临的挑战

有序介孔材料的发展和面临的挑战霍启升吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室，中国吉林长春，邮编：130012E-mail: huoqisheng@摘要简要介绍有序介孔材料的发现和发展历史，讨论合成、结构、应用等方面所面临的挑战。

有序介孔材料有序介孔材料是指孔道规则且有序排列的介孔材料，早在1971年介孔材料的合成工作就已开始，日本的科学家们在1990年之前也已通过层状硅酸盐在表面活性剂存在下转化开始介孔材料合成，1992年Mobil的报导才引起人们的广泛注意，并被认为是介孔材料合成的真正开始。

Mobil 使用表面活性剂作为模板剂，合成了M41S 系列介孔材料，包括MCM-41（六方相）、MCM-48（立方相）和MCM-50（层状结构）。

经过近二十年的全球性科学家的团结努力和辛苦工作，介孔材料的研究工作发展极快，并且成效显著，涉及到合成、结构、性质、应用等各个方面，参与研究的科学家专业分布极其广泛，介孔材料研究是近年来少有的受人瞩目且快速发展的研究领域。

有序介孔材料的优势有序介孔材料的优势在于材料的独特的介孔结构（均一孔道尺寸及形状、高比表面、大孔体积）和合成过程简单，合成可重复，原料价格低廉，容易直接合成各类等级的可控结构，如薄膜、粉末、块体、微球、纤维、纳米级材料、各种微观形貌。

介孔材料的组成容易多样化，易掺杂。

尤其是二氧化硅基材料，表面羟基反应活性高，容易用各种有机基团修饰。

合成化学与结构及性质的研究起初介孔材料的合成化学的研究以介孔二氧化硅材料为主，后来被开展到其它组成。

合成机理的研究也是以二氧化硅体系为主要对象，根据不同的合成条件及体系，主要生成机理包括：从层状结构的转化、无机－有机静电作用、表面活性剂分子堆积参数的主导作用的协同自组装、真正液晶模板。

在上述机理的指导下，介孔材料合成工作迅速展开。

材料组成从硅酸盐系列扩展到非硅酸盐无机系列，后来又到有机－无机杂化材料、有机材料、碳材料。

有序介孔材料在分离科学中的应用

T ransition metal ox ides 氧化铌( niobium oxide) , 氧化钽( tantalum o xide)
非硅
磷酸盐: 磷酸钛( titanium ox o phophate) , 磷酸铝( aluminophophate) , Phophate磷酸锆( zirconium pho phate)
有序介孔材料由于具有大的比表面积、均一可调的介孔孔径、均一的传质、高的吸附容量等特性而作为吸附剂和色谱填料逐渐应用于分离科学。例如, 根据蛋白质电荷和尺寸大小不同, SBA- 15( Santa Barbara No. 15) 可分离纯化蛋白质[ 3] ; 功能化的 MCM ( t he mobile com posit ion mat erial) 和 SBA( Santa Barbara) 型有序介孔材料用于环境水的净化, 能够成功的分离出重金属[ 4] 和有毒阴离子[ 5] 。
纯硅: M CM , SBA, M SU- n
S il ica
掺杂: Al, T i, V, M n, F e, B, Cu, Co, Ga, Zn, Cd
Dop ed
有机分子修饰 :
硅基 Silica based 改性
Or ganic molecular :
m od if ied
M odified
( 2) 对一给定骨架结构的材料, 优化其合成过程, 开发新的合成体系和路线。有序介孔材料的合成是利用表面活性剂作为模板剂, 与无机源进行界面反应, 以某种协同或自组装方式形成由无机离子聚集体包裹的规则有序的胶束组装体, 通过适当方式除去模板剂后, 保留无机骨架, 从而形成多孔的纳米结构材料。使用不同的表面活性剂, 由于合成机理不一样, 将得到不同结构的产物[ 11~ 14] 。随着合成方法的发展, 聚合物胶乳小球[ 15] 、细菌[ 16] 、嵌段聚合物[ 17] 、纳米微粒[ 18] 及蛋白质[ 19] 等非表面活性剂作为模板剂也用来制备有序介孔材料。同时, 由于单一表面活性剂所表现出的结构导向功能各有优缺点, 混合体系应用于有序介孔材料的合成也得到了重视[ 20, 21] 。

有序介孔分子筛材料

有序介孔分子筛材料
有序介孔分子筛材料是一种具有有序介孔结构的分子筛材料。

它们具有较高的比表面积和孔体积，能够提供更大的表面反应活性区域和更好的质量传递性能。

这些材料具有均匀的孔道尺寸和分布，能够控制分子的扩散和吸附行为，因此具有重要的应用潜力。

有序介孔分子筛材料通常基于柱状硅酸盐结构，通过模板剂方法制备。

在合成过程中，有机表面活性剂被用作模板剂，调控孔道的尺寸和形貌。

合成后，利用高温烧结等方式去除模板剂，得到有序介孔结构。

有序介孔分子筛材料在催化、吸附、分离等领域具有广泛应用。

例如，它们可以用于催化剂的负载，增加活性组分的分散度和接触程度，提高催化反应的效率。

此外，它们还可以用于分子吸附和分离过程中的分子筛材料，由于其较大的孔道尺寸，在分离和富集目标物质时具有较好的选择性和效率。

总之，有序介孔分子筛材料是一类重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。

它们通过控制孔道结构和尺寸，能够优化催化、吸附和分离等过程，为相关领域的研究和应用提供了新的机会。

三维有序介孔碳

三维有序介孔碳1. 介绍三维有序介孔碳是一种具有高度有序的孔隙结构和大比表面积的碳材料。

它由连续的纳米尺寸的孔道和壁组成，这些孔道和壁之间形成了一个复杂且有序的网络结构。

三维有序介孔碳具有许多优异的性质，包括高度可调控的孔径和比表面积、优异的化学稳定性、良好的导电性和机械强度等。

因此，它在各种领域中得到了广泛应用，例如能源存储与转换、催化剂支持体、吸附剂等。

2. 制备方法2.1 硬模板法硬模板法是一种常用于制备三维有序介孔碳的方法。

该方法使用硬模板（如硅胶、氧化铝等）作为模板，在其表面沉积碳源（如葡萄糖、葡萄糖胶等），经过炭化和去除硬模板后得到三维有序介孔碳材料。

制备步骤： 1. 将硬模板进行预处理，如烧结、表面修饰等。

2. 在硬模板表面均匀沉积碳源。

3. 将样品进行炭化处理，通常在惰性气氛下进行高温煅烧。

4. 使用酸或其他方法去除硬模板，得到三维有序介孔碳。

2.2 软模板法软模板法是另一种常用的制备三维有序介孔碳的方法。

该方法使用软模板（如界面活性剂、聚合物等）来调控碳材料的孔隙结构和形貌。

制备步骤： 1. 将软模板溶液涂覆在基底上，并使其在表面形成一层薄膜。

2. 在软模板薄膜中加入适当的碳源。

3. 进行炭化处理，通常在高温下进行。

4. 去除软模板，得到三维有序介孔碳。

3. 特性与应用3.1 孔隙结构与比表面积三维有序介孔碳具有高度可调控的孔径和比表面积。

通过调整制备条件和选择不同的模板材料，可以得到不同尺寸和形貌的孔道。

这些孔道可以提供大量的活性表面，增加反应物与催化剂之间的接触面积，从而提高反应效率。

3.2 化学稳定性三维有序介孔碳具有优异的化学稳定性。

其碳材料具有高度有序的结构，能够抵抗各种化学物质的侵蚀和破坏。

这使得三维有序介孔碳在催化剂支持体和吸附剂等领域中得到了广泛应用。

3.3 导电性与机械强度由于三维有序介孔碳具有连续的孔道和壁结构，其导电性和机械强度较高。

这使得它在能源存储与转换领域中具有潜在的应用前景，如超级电容器、锂离子电池等。

氮掺杂有序介孔碳的合成及其对苯酚的吸附性能研究

氮掺杂有序介孔碳的合成及其对苯酚的吸附性能研究摘要在目前的水体中，最为常见的便是酚类废水，此水体还具有较高的污染性，也是美国EPA确定的首批污染物。

以下几种方式常用于对此水体加以处理，包括：吸附法、深化法等，在这之中，废水的有机与无机污染物均可以借助吸附法得以剔除，进一步确保水质的均衡与稳定。

关键词：有序介孔碳；氮掺杂；苯酚废水；吸附1 绪论如今，农作物秸秆的资源非常丰厚，具有可以被微生物降解、没有污染，短时间就可以再次生成等优点。

它本身就是一种能够被人们用作一些物质或者某些能源的生物质，成为目前环球第四大清洁能源，仅次于天然气、石油和煤炭。

目前越来越多的地区和国家，已经把如何实现农作物秸秆的可再生资源的转化与如何实现利用价值归集起来作为一个重大的战略性工程组织，它涉及了社会和经济的可持续发展。

目前中国的农作物秸秆产量非常丰厚，在工业原料，饲料，化肥，能源方面得到了良好的运用。

2酚类污染物2.1苯酚的性质人们大多使用石炭酸称呼苯酚，在酚类有机物中结构相对简易，C6H5OH为该物质的分子式，原子量与密度分别为94.11,1.071，42到43摄氏度为此物质熔点，沸点与燃点分别为182摄氏度、79摄氏度，整体以弱酸性为主，但在酸性方面不如碳酸，为透明色或白色，晶体状物质，气味相对比较独特，弱极性为常见特征。

2.2含酚废水的危害由于工业废水中的含酚类废水排放量较多、受到污染的地方较多，所以若不进行严格的污废治理则不可以直接向其他地方排放。

如果随意排放会严重影响到人类、水生物以及农作物的生长生存的环境。

因为酚类化合物是一种细胞原浆毒，高浓度的酚类及其化合物进入动物体内细胞会造成细胞的失活，如果没有被去除掉，会通过不同的途径，比如呼吸道、消化管等直接进入人体内，由于其自身具备极强的渗透力，可以使其直接沉积在人体内部的组织及神经中枢，当其含量达到了人体力学上可以承受的限制值，就会引起全身性中毒，造成皮肤病、贫血等严重的症状。

有序介孔材料的合成与应用研究进展

有序介孔材料的合成与应用研究进展引言有序介孔材料是一类具有高度有序孔道结构的材料，具有较大的比表面积和孔容，广泛应用于吸附、催化、分离等领域。

本文将介绍有序介孔材料的合成方法以及在不同领域的应用研究进展。

一、有序介孔材料的合成方法1. 模板法模板法是制备有序介孔材料最常用的方法之一。

通过选择不同的模板剂，可以控制材料的孔径和孔道结构。

常用的模板剂包括硬模板剂和软模板剂。

硬模板剂通常是一些具有有序孔道结构的材料，如介孔二氧化硅、氧化铝等。

而软模板剂则是一些具有高度可调性的有机分子，如阴离子表面活性剂、聚合物等。

模板法的优点是合成过程简单，但模板的去除工艺较为复杂。

2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的无模板法制备有序介孔材料的方法。

该方法通过溶胶的凝胶过程形成介孔结构。

溶胶通常是由一种或多种无机物和有机物组成的溶液，凝胶过程中，溶胶中的成分在凝胶剂的作用下形成固态材料。

溶胶-凝胶法的优点是制备过程简单，可以制备出各种形状的材料。

3. 硬模板转化法硬模板转化法是一种通过模板剂的转化制备有序介孔材料的方法。

首先，选择一个具有有序孔道结构的硬模板剂，然后通过模板剂的转化过程，使其转化为无机材料。

硬模板转化法的优点是可以制备出具有复杂孔道结构的材料。

二、有序介孔材料在吸附领域的应用1. 气体吸附由于有序介孔材料具有较大的比表面积和孔容，因此在气体吸附领域具有广泛应用。

例如，将有序介孔材料用作气体分离材料，可以实现对不同气体的高效分离。

此外，有序介孔材料还可以用于气体储存和传感器等领域。

2. 液体吸附有序介孔材料在液体吸附领域也有着重要的应用。

例如，将有序介孔材料用作吸附剂可以有效去除废水中的有机物和重金属离子。

此外，有序介孔材料还可以用于药物吸附和催化剂的负载等方面。

三、有序介孔材料在催化领域的应用有序介孔材料在催化领域具有广泛的应用前景。

由于其较大的比表面积和孔容，可以提供更多的活性位点，从而提高催化剂的催化性能。

有序介孔材料

有序介孔材料
有序介孔材料是一类具有有序排列的孔道结构的材料，其孔径大小在介于纳米和微米尺度之间。

这种材料具有高度有序的孔道结构，具有大孔道比表面积和高度可控的孔径大小，因此在吸附、分离、催化等领域具有广泛的应用前景。

首先，有序介孔材料具有高度有序的孔道结构，这种结构使得材料具有较大的比表面积和孔容，有利于吸附分子或离子。

这使得有序介孔材料在吸附分离领域具有潜在的应用前景，例如在环境治理中用于水处理和废气处理，以及在化工领域用于分离纯化化合物。

其次，有序介孔材料的孔径大小可控，这使得材料具有特定的选择性和催化活性。

通过调控孔径大小和表面化学性质，可以使得有序介孔材料在催化领域具有重要的应用，例如在化学反应中作为载体材料，提高反应的选择性和催化效率。

另外，有序介孔材料还具有良好的机械性能和热稳定性，这使得其在工程材料领域具有潜在的应用前景。

例如，有序介孔材料可以作为载体材料用于制备高性能的复合材料，提高材料的强度和耐磨性。

总的来说，有序介孔材料具有高度有序的孔道结构、孔径大小可控、良好的机械性能和热稳定性等特点，因此在吸附、分离、催化和工程材料等领域具有广泛的应用前景。

随着材料科学和化工领域的不断发展，有序介孔材料将会发挥更加重要的作用，为解决环境污染、提高化工生产效率和开发新型工程材料等方面做出重要贡献。

介孔碳材料的合成及应用

介孔碳材料是一种具有高比表面积、大孔径和有序介孔结构的新型碳材料，具有广泛的应用前景。

下面是介孔碳材料的合成及应用的一些方面：
合成方法：
1.软模板法：利用表面活性剂分子自组装形成的胶束作为模板，通
过前驱体在模板周围的聚合和碳化，形成介孔碳材料。

2.硬模板法：使用具有有序介孔结构的物质（如二氧化硅、氧化铝
等）作为模板，通过前驱体在模板中的填充和碳化，得到介孔碳材料。

3.直接碳化法：将有机物前驱体直接碳化，通过控制反应条件和催
化剂的选择，可以得到具有介孔结构的碳材料。

应用领域：
1.催化剂载体：介孔碳材料具有高比表面积和有序的介孔结构，可
以作为催化剂载体，提高催化剂的活性和选择性。

2.吸附分离：介孔碳材料的大孔径和高比表面积使其在吸附分离方
面具有良好的应用前景，如气体吸附、液体吸附和膜分离等。

3.电极材料：介孔碳材料可以作为电极材料用于超级电容器、锂离
子电池等储能设备，提高其能量密度和循环寿命。

4.药物传递：介孔碳材料的有序介孔结构可以作为药物载体，实现
药物的可控释放和靶向输送。

5.环保领域：介孔碳材料可以用于水处理、空气净化和土壤修复等
环保领域，吸附有害物质。

有序介孔纳米膜的形成机理及在电池中的应用展望

研究方法进行总结，最后展望有序介孔结构薄膜材料在电池器件领域中潜在的应用价值．
关键词：有序介孔纳米膜；模板剂；形成机理；燃料电池中图分类号：Ｂ８Ｔ３３文献标识码：Ａ文章编号：１０ —９４２１）２Ｏ１一６０７８２（Ｏ２０一１６Ｏ
介孔材料是指孔径在２５ｍ之间的固体孔～０ｎ
状材料－．初的粉体介孔材料ＭＣ１最］Ｍ－４１和ＦＭＳ
～
光催化和电致变色装置领域潜在的应用价值而备受
关注．有报道中主要是通过溶剂蒸发自组装法现（ＩＡ）ＥＳ来制备。．。Ｊ本文首先对已有文献中关于制备介孔薄膜材料
作者简介：兰岚（９７）女，１８一，湖南省江华县人，士研究生，硕主要从事纳米功能化器件研究．＊通讯联系人，Ｅｍａｌ－ｉ：
Ｚｅｇｐｎｕｅｕｃｈｎｙ＠ｗｐ．ｄ．ｎ
第２期
兰
岚等：有序介孔纳米膜的形成机理及在电池中的应用展望
（．西北工业大学理学院应用化学系，安７０２；１西１１９
２．江苏科技大学材料科学与工程学院，江２２０）镇１０３
摘要：阐述目前制备有序介孔薄膜所用的模板剂（离子型和非离子型表面活性剂）制备介孔薄膜的研究进展，并且就有关现今粉体介孔材料与有序介孔纳米薄膜的形成条件、制备机理的

有序介孔材料Al-FDU-12的合成及其加氢精制应用

600, pressure of 5.0MPa, WHSV of 1.0h−1, Si and Al atomic ratio of 20, the catalyst showed the highest
hydrodesulfurization and denitrification activity. The desulfurization and denitrification rate could reach
350℃、氢油体积比 600、压力 5.0MPa、质量空速（WHSV） 1.0h−1、硅铝比 20 时，催化剂的加氢脱硫脱氮活性最
高，脱硫率可达 98.9%，脱氮率可达 95.3%。在相同反应条件下，工业催化剂催化柴油加氢脱硫、脱氮率低于
NiMo/AF-20 以及 NiMo/AF-10 催化剂。因此，铝改性后的 FDU-12 材料具有良好的工业应用前景。
were characterized by means of small-angle XRD, wide-angle XRD, N2 adsorption and desorption, SEM,
TEM, UV and other characterization means. The hydrodesulfurization (HDS) performances of the NiMo/
5.0g KCl 加入 120mL HCl （2mol/L）溶液中混合并
搅拌 ห้องสมุดไป่ตู้4h；②加入 8.3g TEOS，然后在 40℃下持续
搅拌 24h。以异丙醇铝为铝源，硅铝比分别控制为
10、20、30、40 和 50，将溶液转入 120℃晶化釜中
晶化 24h，溶液经去离子水过滤后，得到的白色固

有序介孔碳cmk-3的合成和表征

有序介孔碳cmk-3的合成和表征有序介孔碳（Ordered Mesoporous Carbon）是一种具有规则有序孔道结构和高比表面积的碳材料。

它在吸附分离、催化和电化学领域具有广泛的应用潜力。

其中，CMK-3是一种常用的有序介孔碳材料。

本文将介绍CMK-3的合成方法以及对其的基本表征。

CMK-3的合成方法主要分为模板法和非模板法两种。

模板法是通过使用表面活性剂或有机分子作为模板，然后将其包裹在碳前体材料周围，并通过模板转移法将其转化为CMK-3的方法。

非模板法则是通过直接炭化碳前体材料制备CMK-3。

以模板法为例，通常使用硅胶球体作为前驱体，其尺寸从纳米到微米不等。

首先，将硅胶球体与表面活性剂（如十六烷基三甲基溴化铵）混合在溶剂中，并在一定的温度和时间下充分搅拌。

然后，将混合物烘干，并在高温下煅烧，以获得有序排列的硅胶珠。

接下来，将硅胶珠浸泡在碳源溶液中，如葡萄糖或蔗糖。

随后，将混合物转移到高温炉中，在惰性气氛下进行炭化反应。

最后，通过浸泡在浓盐酸溶液中，溶解硅胶珠，得到有序介孔碳CMK-3。

对CMK-3进行表征时，常用的方法包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和比表面积分析等。

XRD是一种常用的物相分析方法，可以确定CMK-3中的结晶相和晶格参数。

CMK-3通常呈现出强烈的（001）峰，表示排列有序的孔道结构。

此外，XRD还可以用来估算晶格常数和孔径尺寸。

SEM和TEM则用于观察CMK-3的表面形貌和孔道结构。

SEM图像可以显示出样品的整体形貌和表面特征，而TEM图像则可以展示出CMK-3内部的微观结构和孔道排布。

从TEM图像中，可以观察到有序排列的孔道和均匀的介孔结构。

比表面积分析包括比表面积测定和孔径分布测定。

通常使用比表面积测定方法，如氮气吸附-脱附法（BET）测定CMK-3的比表面积。

由于CMK-3具有高度有序的孔道结构，因此具有大的比表面积。

有序TiO2介孔材料的制备表征及应用的开题报告

有序TiO2介孔材料的制备表征及应用的开题报告本开题报告旨在介绍有序TiO2介孔材料的制备、表征及应用研究。

首先，我们将介绍有序TiO2介孔材料的制备方法。

目前制备有序介孔材料的方法主要有两种：硅胶模板法和剪切法。

硅胶模板法是通过制备硅胶模板，利用硅胶孔道作为模板，在其孔道内填充适当的前驱体，经过热处理后，硅胶模板可以被去除，形成有序介孔材料。

剪切法是在溶胶凝胶体系中加入适量的表面活性剂和剪切剂，将体系进行高速剪切，形成有序介孔结构。

其中，硅胶模板法具有制备方法简单，控制孔径精度高的优点，但其制备周期较长；剪切法制备周期较短，但孔径控制难度较大。

其次，本文将介绍对有序TiO2介孔材料的表征方法。

一般情况下，有序介孔材料的物理性质主要通过吸附脱附实验、X射线粉末衍射、N2吸收等手段进行表征。

吸附脱附实验通常是利用BET法计算材料的比表面积和孔径分布；X射线粉末衍射可以用于计算材料晶体结构和晶体粒度；N2吸附实验则可以计算样品的孔径和孔容等。

最后，我们将介绍有序TiO2介孔材料的应用。

TiO2介孔材料具有广泛的应用前景，其中最为突出的领域就是环境污染治理。

以TiO2介孔材料为催化剂，可以有效地降解有机污染物和废气，治理污染问题。

除此之外，TiO2介孔材料也在能源储存、传感器等领域具有潜在的应用前景。

因此，对于有序TiO2介孔材料的研究不仅有理论意义，也有实际应用意义。

综上所述，本文将探究有序TiO2介孔材料的制备方法、表征及应用。

通过对该材料的研究，能够更好地理解其物理特性和应用前景，为相关领域的研究提供基础。

有序介孔二氧化硅

有序介孔二氧化硅
介孔材料是一种具有特殊孔结构的材料，具有高比表面积、大孔体积、可控孔径和有
序排列的特点。

有序介孔二氧化硅是介孔材料的一种，在化学、催化、制备纳米材料等领
域有着广泛的应用。

有序介孔二氧化硅的制备方法主要包括模板法和硅烷溶胶法。

模板法是通过模板分子
在溶液中自组装形成介孔结构，然后加入二氧化硅前体在模板的作用下形成有序介孔二氧
化硅。

硅烷溶胶法则是将硅烷等前体溶解于有机溶剂中，加入表面活性剂及其它辅助剂制
备成为胶体，进行水热反应或其他加工处理后焙烧得到有序介孔二氧化硅。

有序介孔二氧化硅具有多种优良的物理和化学性质，例如高的比表面积、较大的孔容、可控的孔径大小和均匀的孔径分布等。

这些优良的性质使有序介孔二氧化硅在催化和分离
领域有着广泛的应用。

在催化方面，有序介孔二氧化硅常常被用作催化剂载体，可以提供
良好的分散度和活性表面积，增强催化剂的催化活性和选择性。

在分离领域中，有序介孔
二氧化硅作为固相微萃取材料，可以快速准确地分离和富集目标化合物。

有序介孔二氧化硅还可以应用于纳米材料的制备。

制备高质量的纳米材料是很有难度的，而有序介孔二氧化硅可以为纳米材料的制备提供模板和模板效应，控制纳米材料的形
态和结构。

例如，在有序介孔二氧化硅的孔壁表面修饰金属或有机分子后，可以改变孔径
和孔壁优势，从而精确控制金属或有机分子的尺寸和构型，制备出高质量的纳米材料。

有序介孔材料的研究

和大孔（>50nm)，孔道规则异于无序介孔材料
内表面易于修饰
水、热稳定性较好
Histoire—¿有序介孔材料的发展？
19众9所2年周M知o，biTl公S-司1和的T科S学-2在家烃首类次的报氧道化合反成应了中M4具1有M独系特列的介孔分子筛。它催们化具作有用规。整然有而序，的由孔于道受结催构化，剂比孔表径面的积限大制，孔使径它在只1适.5用～于10nm之间可调小。分这子一参报与道反立应即。引起国际学术界的重视，从此掀起介孔材料研究的热潮。1近9年94有年序，介Co孔rm材a料等的人研首究次可合归成纳出如了下骨：架含钛的介孔分子筛Ti-MCM-41，从而使钛硅分子筛的应用范围得到进一步的拓剂1和、展，元在。在素硅组3研1基成究3材K的结时料有果，基序表础介T明上H孔P，合材于成以料5不三。小同丁时骨基后架过的结氧转构化化氢率（可T达H3P0）%作。为环氧氧化化产2、物对的一选给择定性骨为架9结0%构。的材然料而，，优T化i-β其沸合石作为该反应的催化剂 T成H过P的程，转开化发率新只的能合达成到体2系0和%路，线Ti。-ZSM-5则毫无活性。从这可以看出，在以大分子的有机过氧化物作为氧化剂的反应中，介3、孔有材序料介比孔其材它料沸的石广分泛应子用筛，更对具其有微优粒势。
介孔孔径均一可调
有序介孔材料的定义：
比表面积大
颗粒外形丰富多彩
介孔材料
模板有，序利介用特孔溶性材胶料凝是胶以工表艺面，活通性过剂有骨易分架于机结掺子物构杂聚和稳其集无定他体，组机为物
之间的界面作用组装生成的孔道规分则、孔径介于
2-50nm的空间呈规则排列的多孔材料。
其特点在于，孔径上介于微孔（<2nm）

有序碳基介孔材料的合成与应用研究进展

有序碳基介孔材料的合成与应用研究进展＊李俊芳，杨海峰，卢晓静，席广成，张　轩，胡　超，闫　妍（中国检验检疫科学研究院工业与消费品安全研究所，北京１００１２３）摘要有序碳基介孔材料具有比表面积大、导电和导热性高、化学稳定性好等特点，因而受到人们的密切关注。

基于最新研究进展，总结了有序碳基介孔材料的硬模板法、软模板法合成路线及功能化方式，评述了各种方法的特点及局限性，并介绍了该类材料在吸附分离、催化、生物传感器以及能量存储等方面的应用研究进展。

关键词有序介孔碳　硬模板　软模板Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　Ｏｒｄｅｒｅｄ　Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ　Ｃａｒｂｏｎ　ＭａｔｅｒｉａｌｓＬＩ　Ｊｕｎｆａｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｈａｉｆｅｎｇ，ＬＵ　Ｘｉａｏｊｉｎｇ，ＸＩ　Ｇｕａｎｇｃｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｘｕａｎ，ＨＵ　Ｃｈａｏ，ＹＡＮ　Ｙａｎ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｎｄ　Ｃｏｎｓｕｍｅｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｓａｆｅｔｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｑｕａｒａｎｔｉｎｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１２３）ＡｂｓｔｒａｃｔＯｒｄｅｒｅｄ　ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ　ｃａｒｂｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｔｔｒａｃｔ　ｍｕｃｈ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅｉｒ　ｌａｒｇｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｒｅａ，ｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｇｏｏｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｓｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ，ｔｈｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｏｒｄｅｒｅｄ　ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ　ｃａｒｂｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｍｅ－ｔｈｏｄｓ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃａｔａｌｙｓｉｓ，ｂｉｏ－ｓｅｎｓｏｒｓ，ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ａｓｐｅｃｔｓ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓｏｒｄｅｒｅｄ　ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ　ｃａｒｂｏｎ，ｈａｒｄ　ｔｅｍｐｌａｔｅ，ｓｏｆｔ　ｔｅｍｐｌａｔｅ　＊中国检验检疫科学研究院院长基金（２０１２ＪＫ０１９）　李俊芳：女，１９８２年生，硕士，从事进出口消费品安全研究　闫妍：通讯作者，女，１９７９年生，博士，从事进出口消费品安全研究　Ｔｅｌ：０１０－８５７８３２０１　Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｙａｎ＠ｃａｉｑ．ｇｏｖ．ｃｎ有序介孔材料是指孔径在２～５０ｎｍ之间，且孔道大小均匀，规则排列有序的一类新型纳米结构材料。

功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究

功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究引言：功能化有序介孔材料SBA-15是一种具有颇高研究及应用价值的材料，其独特的孔道结构和表面性质赋予其出色的催化、吸附、分离等功能。

本文旨在介绍SBA-15的合成方法及其在催化和吸附领域的应用研究。

一、SBA-15的合成方法：SBA-15是一种有序排列的介孔材料，其合成方法主要有两种：硅胶模板法和硅胺法。

硅胶模板法是最常用的一种方法，首先选择一种适当的模板剂，像十六烷基胺（CTAB）或PEG等，然后加入硅源和酸性条件下的溶剂，通过水热反应形成SBA-15的有序孔道结构；硅胺法则是根据正硅酸乙酯和硫酸的反应生成一种硅胺中间体，而后再通过水热反应形成SBA-15。

两种方法都可以得到有序孔道的SBA-15材料，但前者更为常用。

二、SBA-15的表征与功能化方法：SBA-15的结构可以通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、氮气吸脱附（BET）等手段进行表征。

透射电镜可以观察到其有序排列的孔道结构，X射线衍射则可以确定孔道的直径大小，而氮气吸脱附则可以测定孔道的比表面积和孔容。

功能化方法主要通过表面修饰或改性来赋予SBA-15特定的化学或物理性质，如在其表面引入功能基团，或通过金属离子的交换得到特定催化性能。

三、SBA-15的催化应用：由于SBA-15具有可调控的孔道结构和高比表面积，使其成为催化剂载体的理想材料。

将催化剂负载在SBA-15上可以提高其催化活性和选择性，并且有助于减少副反应的发生。

常见的负载在SBA-15上的催化剂有金属纳米颗粒、金属氧化物和酸性物质等。

以金属纳米颗粒为例，将其负载在SBA-15上可以制备出高效的催化剂，如铂负载SBA-15催化剂可应用于甲醇氧化反应，表现出优异的活性和稳定性。

四、SBA-15的吸附应用：SBA-15由于其大孔道结构和高介孔比表面积，使其成为吸附剂的理想材料。

有序介孔碳(3篇)

第1篇一、引言随着科学技术的不断发展，能源、环境、催化等领域对材料性能的要求越来越高。

介孔碳材料作为一种具有高比表面积、可调孔径和优异导电性能的新型碳材料，近年来在上述领域得到了广泛的应用。

有序介孔碳材料（Ordered Mesoporous Carbon，OMC）作为介孔碳材料的一个重要分支，因其独特的结构、优异的性能和可调控的孔径，成为材料科学和工程领域的研究热点。

二、有序介孔碳材料的结构特点1. 介孔结构有序介孔碳材料具有高度有序的介孔结构，孔径一般在2-50纳米之间，孔径分布均匀，孔道相互连通。

这种结构使得OMC具有较大的比表面积，有利于吸附和存储气体分子。

2. 碳骨架OMC的碳骨架由碳原子构成，碳原子以sp2杂化形式连接，形成六元环和五元环结构。

碳骨架的有序排列和碳原子之间的共轭作用，使得OMC具有优异的导电性能。

3. 表面官能团OMC的表面官能团包括羟基、羧基、氨基等，这些官能团的存在有利于提高OMC的吸附性能、催化性能和生物相容性。

三、有序介孔碳材料的性能特点1. 高比表面积OMC具有较大的比表面积，可达1000-3000平方米/克。

这使得OMC在吸附、催化、储能等领域具有广泛的应用前景。

2. 可调孔径OMC的孔径可以通过模板剂和制备方法进行调控，从而满足不同应用领域对孔径的需求。

3. 优异的导电性能OMC的碳骨架具有高度有序的石墨化结构，使得OMC具有优异的导电性能，可用于超级电容器、锂离子电池等储能器件。

4. 高热稳定性OMC在高温下具有良好的热稳定性，可用于高温催化、高温吸附等领域。

5. 高生物相容性OMC的表面官能团有利于提高其生物相容性，可用于生物传感器、药物载体等领域。

四、有序介孔碳材料的应用1. 吸附材料OMC的高比表面积和可调孔径使其在吸附气体、液体和有机污染物等领域具有广泛应用。

2. 催化材料OMC的优异导电性能和可调孔径使其在催化反应中具有较高活性，可用于加氢、氧化、还原等催化反应。

有序介孔碳材料的合成与应用研究进展

目前介孔碳材料合成方法可分为催化活化
法、有机溶胶一凝胶法、模板浇铸法和软模板法。
１．１催化活化法
殊孔隙结构的材料作为模板，导人目标材料或前驱体并使其在该模板材料的孔隙中发生反应，利用
作者简介：李军（１９６８一），硕士，高级工程师，主要从事石油
化工新工艺及催化过程研究。Ｅ — ｍａｉｌ：ｌｉｊｕｎ３．ｔｊｓｈ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｎ。ｒ
碳原子，从而将微孑Ｌ扩大为介孔，同时，气化产物向外表面的扩散也会增大最终材料的孔性。通常情况下活化反应主要发生在金属粒子的周围，可
பைடு நூலகம்
模板材料的限域作用，达到对制备过程中的物理和
化学反应进行调控的目的。模板浇铸法合成有序
商业化困难。
１．３模板浇铸法该法又称硬模板法，是通过选用一种具有特
引起了国际物理学、化学及材料学界的高度关注，并得到迅猛发展，成为跨学科的研究热点之一。
１有序介孔碳材料的合成方法
第３２卷第３期
２０１５年５月
精
细
石
油
化
工
７３
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