介孔材料的合成和表征
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酸性介质(pH≈1)中合成。
孔径调控：通过调整EO，PO比例即可达到调控孔径的目的。同时
EO/PO的比例会影响产物的介观结构
介孔材料的表征
单个圆柱形孔中
流体的吸附作用,孔隙凝结和滞回特性
介孔材料的表征
N2吸附-脱附表征技术
测定介孔材料的比表面积，孔 容和孔径分布等数据
比表面和孔隙度分析仪
(a) 微孔材料 (b) 非多孔材料和 (c) 介孔材料的吸附-脱附等温线
介孔CO3O4的合成和表征
报告人：齐亚楠
Hale Waihona Puke Baidu
介孔材料的概述
多孔材料的概述
孔径 微孔材料 2nm 特点 结晶化的骨架结构，水热稳定高， 孔 径分布窄，大量催化活性位 实例 沸石，分子筛
介孔材料 2~50 nm 孔径大范围可调，长程有序的结 构，高比表面积及孔体积
溶胶，MCM-41
大孔材料 ＞50 nm 孔径较大可使用于生物分子等具 有 较大尺寸材料的应用
实验部分
主要的仪器和试剂
1. 试剂 Pluronic P123，Pluronic F127，HCl（37%），硅酸四乙酯（TEOS）， 丁醇，KCl，NaOH，乙醇，去离子水，各种金属氧化物前躯体 等（如Sn、Co、Fe、Ni、Ce、Cr、Mn的氯化物，硝酸盐）。 2．仪器 250mL和500mL烧瓶，量筒，离心管，坩埚，各种尺寸的磁子，布 氏漏斗和抽滤瓶，循环水式真空泵，聚四氟乙烯瓶，低速离心 机，水浴加热磁力搅拌器，普通的磁力搅拌器，电子天平，干 燥箱，马弗炉，比表面及孔径分析仪
硬模板法合成过程示意图
背景材料
硬模板法
----显著优点 •可以实现对目标产物的孔道结构和表面形貌的有效控制，有利于 获得人们所需要的具有特定形貌和孔结构的材料。
明显的缺点
需要预成型的有序介孔固体或有序 排列的固体粒子等硬模板
背景材料 SBA-15
形态：具有二维六方(P6mm)形态。 合成：以非离子表面活性剂Pluronic P123（EO20PO70EO20 ）为模板，在
参考文献
• Zhenzhen Lin,a Wenbo Yue, Dazhen Huang, Jiyun Hu, Xiaoying Zhang, Zhong-Yong Yuanb and XiaojingYang Pore length control of mesoporous Co3O4 and its influence on the capacity ofporous electrodes for lithium-ion batteries • Peng Shu, Juanfang Ruan, Chuanbo Gao, Huachun Li, Shunai Che Formation of mesoporous Co3O4 replicas of different mesostructures with different pore sizes
实验部分
实验过程
合成介 孔SiO2
SBA-15
去除有 机模板
合成介 孔金属 氧化物
去除SiO2 模板
表征介 孔材料 • 氮气吸附脱附技术 • XRD表征
实验结 果分析
实验结果---N2吸附脱附
实验结果--XRD
100
110 200
SBA15
SBA15 CO3O4
实验结果
SBA15 CO3O4 大角
泡沫，多孔玻 璃
介孔材料的概述
研究介孔材料的意义
能源储 存
分子筛 生物医 学
应用
薄膜
催化剂
背景材料
硬模板法
• 硬模板法是指将某种选定的无机前驱物引入硬模板孔道中,然后 经焙烧在纳米孔道中生成氧化物晶体，去除硬模板后而制备相 应的介孔材料。 • 所用的模板剂大多是固体材料，如介孔SiO2或者介孔碳材料等。
孔径调控：通过调整EO，PO比例即可达到调控孔径的目的。同时
EO/PO的比例会影响产物的介观结构
介孔材料的表征
单个圆柱形孔中
流体的吸附作用,孔隙凝结和滞回特性
介孔材料的表征
N2吸附-脱附表征技术
测定介孔材料的比表面积，孔 容和孔径分布等数据
比表面和孔隙度分析仪
(a) 微孔材料 (b) 非多孔材料和 (c) 介孔材料的吸附-脱附等温线
介孔CO3O4的合成和表征
报告人：齐亚楠
Hale Waihona Puke Baidu
介孔材料的概述
多孔材料的概述
孔径 微孔材料 2nm 特点 结晶化的骨架结构，水热稳定高， 孔 径分布窄，大量催化活性位 实例 沸石，分子筛
介孔材料 2~50 nm 孔径大范围可调，长程有序的结 构，高比表面积及孔体积
溶胶，MCM-41
大孔材料 ＞50 nm 孔径较大可使用于生物分子等具 有 较大尺寸材料的应用
实验部分
主要的仪器和试剂
1. 试剂 Pluronic P123，Pluronic F127，HCl（37%），硅酸四乙酯（TEOS）， 丁醇，KCl，NaOH，乙醇，去离子水，各种金属氧化物前躯体 等（如Sn、Co、Fe、Ni、Ce、Cr、Mn的氯化物，硝酸盐）。 2．仪器 250mL和500mL烧瓶，量筒，离心管，坩埚，各种尺寸的磁子，布 氏漏斗和抽滤瓶，循环水式真空泵，聚四氟乙烯瓶，低速离心 机，水浴加热磁力搅拌器，普通的磁力搅拌器，电子天平，干 燥箱，马弗炉，比表面及孔径分析仪
硬模板法合成过程示意图
背景材料
硬模板法
----显著优点 •可以实现对目标产物的孔道结构和表面形貌的有效控制，有利于 获得人们所需要的具有特定形貌和孔结构的材料。
明显的缺点
需要预成型的有序介孔固体或有序 排列的固体粒子等硬模板
背景材料 SBA-15
形态：具有二维六方(P6mm)形态。 合成：以非离子表面活性剂Pluronic P123（EO20PO70EO20 ）为模板，在
参考文献
• Zhenzhen Lin,a Wenbo Yue, Dazhen Huang, Jiyun Hu, Xiaoying Zhang, Zhong-Yong Yuanb and XiaojingYang Pore length control of mesoporous Co3O4 and its influence on the capacity ofporous electrodes for lithium-ion batteries • Peng Shu, Juanfang Ruan, Chuanbo Gao, Huachun Li, Shunai Che Formation of mesoporous Co3O4 replicas of different mesostructures with different pore sizes
实验部分
实验过程
合成介 孔SiO2
SBA-15
去除有 机模板
合成介 孔金属 氧化物
去除SiO2 模板
表征介 孔材料 • 氮气吸附脱附技术 • XRD表征
实验结 果分析
实验结果---N2吸附脱附
实验结果--XRD
100
110 200
SBA15
SBA15 CO3O4
实验结果
SBA15 CO3O4 大角
泡沫，多孔玻 璃
介孔材料的概述
研究介孔材料的意义
能源储 存
分子筛 生物医 学
应用
薄膜
催化剂
背景材料
硬模板法
• 硬模板法是指将某种选定的无机前驱物引入硬模板孔道中,然后 经焙烧在纳米孔道中生成氧化物晶体，去除硬模板后而制备相 应的介孔材料。 • 所用的模板剂大多是固体材料，如介孔SiO2或者介孔碳材料等。