孟祥东
,
李垚
,
赵九蓬
,
李雪
,
辛伍红
材料科学与工艺
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.
关键词:
Fe-Ni合金薄膜
,
电化学沉积
,
三维有序大孔
,
聚苯乙烯胶晶模板
杨卫亚
,
郑经堂
,
谭树成
,
张艳姝
,
赵玉翠
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2006.03.039
以聚苯乙烯微球(polystyrene microsphere)自然沉积形成的胶体晶体作模板,将以正硅酸甲酯制备的SiO2溶胶填充到模板间隙中,原位形成凝胶,最后通过焙烧除去模板,得到三维有序大孔SiO2.通过SEM检测,观察到六方和四方2种有序的大孔排列方式.大孔孔径及孔径收缩率分别为240nm和19%.2种排列中,大孔之间由小窗口连通,构成三维有序大孔结构.XRD显示,制备的3DOM材料由无定形SiO2组成.
关键词:
聚苯乙烯微球
,
胶晶模板
,
三维有序大孔
,
二氧化硅
张晗
,
张磊
,
邓积光
,
刘雨溪
,
蒋海燕
,
石凤娟
,
吉科猛
,
戴洪兴
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60196-9
以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为硬模板,三嵌段共聚物F127、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或聚乙二醇(PEG)为软模板剂(表面活性剂),柠檬酸为络合剂,硝酸铈为金属前驱体,采用双模板法成功地合成出具有介孔孔壁的三维有序大孔(3DOM)结构的立方相CeO2样品CeO2-F127,CeO2-CTAB和CeO2-PEG,并利用多种分析技术表征了它们的物化性质.结果表明,三个样品均具有3DOM结构和蠕虫状介孔孔壁,表面活性剂的种类对样品的孔结构和比表面积影响较大.在制备过程中引入表面活性剂可提高CeO2样品的比表面积,所得CeO2-F127,CeO2-CTAB和CeO2-PEG样品的比表面积分别为60.5,60.2和51.8m2/g.具有3DOM结构的CeO2样品的低温还原性显著好于无孔的体相CeO2,它们的低温还原性按照CeO2-PEG
关键词:
双模板法
,
三维有序大孔
,
二氧化铈
,
低温还原性能
,
蠕虫状介孔孔壁:表面活性剂
尹强
,
邬泉周
,
廖菊芳
,
邓景衡
,
李玉光
催化学报
用自然沉降法组装成规则排列的聚苯乙烯胶晶,并以此作为模板剂,用Keggin结构的杂多酸SiW12 和正硅酸乙酯组成溶胶作为先驱物,成功制备了三维有序大孔(3DOM)SiW12/SiO2杂化材料. XRD和IR等测试结果表明,所得样品中的杂多酸SiW12 能够保持其Keggin结构,SEM观察显示,样品具有三维大孔规则排列的结构. 研究发现,溶胶组成对杂化材料的3DOM结构影响很大,纯SiW12 难以形成3DOM结构,随着SiO2含量的增加,样品的孔结构三维规整性和强度明显增强,而且引入SiO2可有效提高杂多酸的热稳定性.
关键词:
杂多酸
,
Keggin结构
,
三维有序大孔
,
聚苯乙烯
,
胶晶
宋昌平
,
刘俊康
,
倪忠斌
,
陈明清
,
刘士荣
功能材料
采用乳液聚合法制备粒径为229nm的单分散聚苯乙烯（PS）微球,以单分散PS微球和粒径为10nm的硅溶胶为原料,采用蒸发自组装法在气-液界面上二元共沉积,制备了大孔SiO2材料。结果表明,当SiO2体积分数为11%时,大孔SiO2材料呈现有序规整的FCC结构,其填充率为42%,收缩率仅为2%。低温N2吸附表明该材料在大孔孔壁上存在6.4nm左右的介孔,是一种具有大孔/介孔复合孔道结构的功能材料。
关键词:
SiO2
,
三维有序大孔
,
二元共沉积
,
气-液界面
邬泉周
,
沈勇
,
孙振范
,
李玉光
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.04.040
以SnCl2·2H2O和正硅酸乙酯为原料,用微球直径为585nm的聚苯乙烯胶晶为模 板,制备了三维有序大孔SnO2和SnO2/SiO2材料.SEM观察表明,直接用SnCl2的乙醇溶 液为前驱物溶液,难以形成有序的大孔结构,加入正硅酸乙酯或将SnCl2溶液转变为氧化物溶 胶,则得到的大孔材料孔结构三维有序排列相当好,孔径为453～500nm,孔与孔之间通过小孔相连.XRD分析表明,大孔材料孔壁由晶粒直径约为17nm SnO2粒子构成.
关键词:
聚苯乙烯
,
胶晶
,
三维有序大孔
,
SnO2
郑国强
,
张文超
,
徐兴
,
沈瑞琪
,
邓吉平
,
叶迎华
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140622
通过聚苯乙烯(PS)胶晶球模板法制备出三维有序大孔(3DOM)α-Fe2O3薄膜骨架,再利用磁控溅射将Al沉积到3DOM α-Fe2O3骨架上得到核/壳结构的Fe2O3/Al纳米铝热复合薄膜.扫描电镜(SEM)测试结果表明:纳米Al均匀地附着在α-Fe2O3骨架表面,骨架孔结构由原先的近圆形转变为Al沉积后的类菱形,孔壁的厚度从32 nm增加到100 nm;采用X射线能谱(EDS)对Fe2O3/Al纳米铝热薄膜的元素含量进行了分析;由差示扫描量热法(DSC)分析显示铝热薄膜在490℃开始反应,经历固-固和固-液两个反应阶段,总放热量达到1374.7 J/g;使用激光点火器对铝热薄膜进行点火,薄膜飞溅出火花并伴有明亮刺眼的亮光,整个发火时间达2.6 ms,显示其能被点火并发生自蔓延反应,可作为一种理想的点火材料.
关键词:
纳米铝热剂
,
胶晶球模板
,
三维有序大孔
,
核/壳结构
邬泉周
,
何建峰
,
李玉光
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2009.03.029
以聚苯乙烯胶晶为模板,3-氨基-丙基-三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯为前驱物,合成了三维有序大孔(3DOM)氨基功能化SiO2-NH2材料. SEM观察表明,合成的3DOM材料具有规则整齐的大孔通孔结构,平均孔径在535～596 nm之间,孔径收缩率为4.8%～14.5%. FTIR分析表明,材料中含有氨基等有机基团. BET分析表明,材料的比表面积为10.2 m2/g. 合成的3DOM SiO2-NH2材料对Cr(Ⅵ)离子的吸附能力随着材料中氨基含量的增加而增大,最大吸附量为4.31 mmol/g.
关键词:
三维有序大孔
,
氨基
,
功能化
,
材料
杨黄根
,
邓积光
,
刘雨溪
,
谢少华
,
徐鹏
,
戴洪兴
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61095-6
与硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳以及悬浮颗粒一样,大部分挥发性有机物(VOCs)污染大气环境.控制 VOCs排放有多种方法,其中催化氧化法是一种有效技术,关键在于获得高效催化剂.
近年来,负载过渡金属和贵金属催化剂因具有比单纯负载贵金属和单纯负载过渡金属氧化物更好的催化性能而备受关注.在负载贵金属催化剂中,高比表面积载体负载 Pt, Pd或 Rh催化剂得到广泛而深入的研究,尽管这些催化剂成本较高,但是其对 VOCs氧化反应显示了很高的低温催化活性.众所周知,催化活性取决于贵金属和 VOCs的种类,不同负载贵金属催化剂对特定反应会表现出不同的催化活性.负载 Pt催化剂对长链碳氢化合物和芳香族化合物氧化反应表现出更高的活性.相对于负载贵金属催化剂,负载过渡金属氧化物催化剂不仅具有良好的氧化活性,而且价格低廉.迄今已发现许多过渡金属氧化物(如 Co3O4, Cr2O3和 MnO2等)对典型 VOCs氧化反应具有催化活性,其中 Co3O4的催化活性尤为突出.研究表明, Co3O4的性质和分散度是决定其性能的关键因素,制备方法、载体性质和过渡金属氧化物负载量对 Co3O4的物化性质具有重要影响,而且在负载 Pt催化剂中添加金属氧化物能改善其催化性能.尽管多孔氧化铝是一种常用的载体材料,但目前尚无文献报道三维有序大孔-介孔氧化铝负载 Co3O4和 Pt纳米粒子催化剂的制备及其对甲苯氧化反应的催化性能.
本文采用聚甲基丙烯酸甲酯微球胶晶模板法、等体积浸渍法和聚乙烯醇保护的硼氢化钠还原法制备了三维有序大孔-介孔(3DOM Al2O3)负载 Co3O4和 Pt (xPt/yCo3O4/3DOM Al2O3, Pt的质量分数(x%)为0-1.4%, Co3O4的质量分数(y%)为0-9.2%)纳米催化剂.通过电感耦合等离子体原子发射光谱、X射线衍射、氮气吸附-脱附、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射、X射线光电子能谱及氢气程序升温还原等技术表征了催化剂的物化性质,利用固定床微型石英反应器评价了催化剂对甲苯氧化反应的催化活性.结果表明,xPt/yCo3O4/3DOMAl2O3催化剂具有多级孔结构(大孔孔径为180–200 nm,介孔孔径为4–6 nm),比表面积为94?102 m2/g.粒径为18.3 nm的 Co3O4纳米粒子和粒径为2.3?2.5 nm的 Pt纳米粒子均匀分散在3DOM Al2O3表面.在xPt/yCo3O4/3DOM Al2O3催化剂中,1.3Pt/8.9Co3O4/3DOM Al2O3拥有最高的 Oads浓度、最好的低温还原性和最高的甲苯氧化反应催化活性(当空速为20000mL g–1 h–1时,甲苯转化率达90%的反应温度为160oC).基于催化剂的活性数据和结构表征,我们认为,1.3Pt/8.9Co3O4/3DOM Al2O3优异的催化性能与其高分散的 Pt纳米粒子、高的 Oads浓度、好的低温还原性、Pt和 Co3O4纳米粒子间的强相互作用以及多级孔结构相关.
关键词:
三维有序大孔
,
氧化铝负载氧化钴催化剂
,
负载铂催化剂
,
甲苯燃烧
徐骁龙
,
张辉
,
刘盛楠
,
李钒
,
万金秀
,
杨辉煌
人工晶体学报
本文采用聚苯乙烯胶体晶体模板,使用Sol-gel法制备的Ti02溶胶对胶晶模板进行填充,经高温热处理后获得TiO2三维有序大孔结构.采用扫描电子显微术(SEM),透射电子显微术(TEM),BET法,能量色散谱(EDS)以及红外光谱术(IR)对三维有序大孔结构进行了表征.研究表明改变热处理温度和聚苯乙烯球尺寸,可对三维有序大孔结构进行调控；同时本文重点研究了孔壁显微结构和化学组成等表面特性.
关键词:
三维有序大孔
,
TiO2
,
表面特性
