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一種大規(guī)模制備中空碳納米結(jié)構(gòu)的ZnO模板法,該方法利用稀乙苯流在低溫下在模板上生成碳層,并使用稀HCl堿液蝕刻模板。
中空碳納米管和中空碳納米球都是以ZnO為模板合成的納米棒和納米球。 等溫線呈現(xiàn)典型的IV型曲線,表明中孔的存在。 對(duì)于單個(gè)有機(jī)分子,中空碳納米管和中空碳納米球的比表面積估計(jì)分別為 245 和 382 m22g?1,也充當(dāng)模板化微孔碳生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)定義組分。 以柚子酸為碳源和蝕刻劑,長(zhǎng)期以來采用原位模板蝕刻來制備三維(3D)互連Fe-N摻雜分級(jí)微孔碳材料。 在這里,活性 2O3 納米顆粒不僅可以通過原位蝕刻提供鐵源,還可以作為構(gòu)建分層多孔結(jié)構(gòu)的模板。 所制備的碳表現(xiàn)出、2g?1的高比表面積,具有互連的分級(jí)孔和碳、鐵和氮的均勻分布。
由 C2H2、Ar 和 H2 組成的可滲透碳納米纖維-石墨雜化復(fù)合材料,在 800 °C 下保溫 10 分鐘。 因此,首先使用0.01 mol/L溶液浸涂26小時(shí)制備負(fù)載在銅帶上的鈷催化劑前體。 隨后,通過物理液相沉積法用銅帶負(fù)載的鈷基催化劑合成了碳納米纖維。
所制備的碳表現(xiàn)出典型的 IV 型等溫線,具有突出的吸附滯后回線,表明存在豐富的孔隙和介孔。 --(BET)和密度泛函理論分析表明,該雜化材料的比表面積為352平方米2g?1,孔徑為1-10 nm,孔體積約為0.539 dm3g ?1 。 石墨烯/鋅粉 2 使用納米多孔銅(通過脫合金 Cu)40 Mn 60 錠制備復(fù)合材料,然后進(jìn)行物理液相沉積 2H2 [化學(xué)] 電鍍錳 (CO2) 3 COO) 2.4 小時(shí) 2 氧氣和 0.2 摩爾鈉 2 因此 4 將是 MnO2。
為此,對(duì)具有花狀形貌的MnO2產(chǎn)物進(jìn)行均勻蝕刻,產(chǎn)生MnO2/石墨烯/氧化錳組合結(jié)構(gòu)。 通過物理液相沉積法制備了孔徑可調(diào)的高質(zhì)量石墨烯泡沫,其中微孔犧牲模板由鎳和銅金屬粉末燒制而成。 金屬粉末的粒徑和逐漸的溫度處理可以調(diào)節(jié)這種基于石墨烯的三維結(jié)構(gòu)的孔徑。
所制備的泡沫具有高度電物理活性的表面,其表面積小于商業(yè)石墨烯的表面積,使得所提出的材料成為儲(chǔ)能應(yīng)用中有吸引力的電極。
結(jié)果,在類似的實(shí)驗(yàn)條件下生長(zhǎng)了 165 μFdm?3 的大電容,比商用泡沫鎳?3 獲得的電容高出大約五個(gè)數(shù)量級(jí)
以間苯二酚和甲醛為原料,以棉纖維為模板,制備了大孔、中孔和多孔碳電極的模板碳干凝膠。
所得碳的最大表面積為615 m2g?1,總孔體積為1.6 dm3g?1。
通過原位物理反應(yīng)制備了棒狀 MnO2 (cc MnO2) 聚集體,其中碳管源自聚噻吩作為還原劑和犧牲模板。
通過煅燒和模板消除法一步制備微孔碳球,其中將噴霧干燥獲得的AlOH/共聚物球進(jìn)行碳化2.通過混合聚四氟乙烯粉末(PTFE)作為原位模板清除劑進(jìn)行模板蝕刻。
通過含氟聚丙烯酸酯(F-PAA)與多孔材料的結(jié)合合成了高多孔碳熱固性乙烯(PS)冷凍凝膠,后者可以形成具有高比表面積()2g?1的多孔碳材料另外,通過冷凍干燥PS在1,4-二惡烷中的氨水制備了具有多孔結(jié)構(gòu)的PS果凍模板。
計(jì)劃在暴露模板后用 F-AA 浸漬,然后在 1000 °C 下炭化。
由這些多孔結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的碳材料具有 2443 m2 的高表面積 2g?1 和 0.90 dm 的大多孔體積 3g?1
長(zhǎng)期以來,聚合物泡沫一直被用作模板,通過銀鏡反應(yīng)制備三維交聯(lián)微孔銀網(wǎng)絡(luò)(PSN)。
據(jù)報(bào)道,這些材料的氮摻雜是通過物理液體沉積然后是氣體來進(jìn)行的。
氧吸附數(shù)據(jù)清楚地表明存在 IV 型等溫線 2g?1,BET 表面積高達(dá) 801 m2。
在最近報(bào)道的一項(xiàng)研究中,開發(fā)了交聯(lián)聚合物并將其用作模板和碳源,其中通過石墨烯作為活化過程中的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向模板實(shí)現(xiàn)了高表面積。
這種石墨烯基復(fù)合碳在超級(jí)電容器電池中與同類商用碳具有優(yōu)異的電物理性能
氫氧化鋁基材料被用作硬模板,其中蔗糖等前體材料首先被摻入孔中,然后熱解,然后通過酸處理去除模板。
以硅膠為模板材料,糠醇為碳前驅(qū)體,通過650~850℃熱處理制備具有分級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)的碳。
該碳材料的表面積為1975 m22g?1,孔體積為3.07 ml/g?1。 據(jù)報(bào)道,研究了各種其他空氣溫度和停留時(shí)間(長(zhǎng)達(dá)4小時(shí))對(duì)模板碳化學(xué)的影響,獲得了內(nèi)部孔隙,其中38-67%的孔隙在2-6 nm內(nèi)有序排列。系列,是通過在 90°C 下熱處理成功在 MCM-48 介孔中形成的 FA 聚合物碳化而制備的。
使用金屬Ni作為催化劑,在1000℃下在MCM-48的介孔內(nèi)生成石墨結(jié)構(gòu)。使用陽離子表面活性劑十六烷基三苯基氯化銨(CTAB Sir 3(CH2)15()3) 3Br)制備MCM-48,四乙氧基酐(Si(OEt)4作為氧化鈦源,F(xiàn)A作為碳源,草酸溶解在FA中。
鎳催化劑的制備方法是將 NaOH 顆粒添加到 Ni(NO3) 中 2.6 小時(shí)2。
MCM-48和[Ni]-MCM-48的表面積分別為1337和1291 表面積為2g?1,兩種碳的氮吸附-解吸等溫線都是典型的IV型。
對(duì)于 600 °C 的特定空氣溫度處理,無論有或沒有 Ni 催化劑,使用鋁硅酸鹽硅藻土 (HZSM-5) 和混合氫氧化鋁,使用棕櫚油烹飪廢物作為碳源,制備了高達(dá) 2300 m22g?1 的 BET 表面積采用機(jī)械合成法制備了(SBA-15)基微孔復(fù)合材料,并以微孔碳為模板。
不同質(zhì)量比(25:75、50:50和75:25)的HZSM-5/SBA-15復(fù)合材料通過研磨、攪拌和在油氨水液體中漂浮的兩步法浸潤(rùn)棕櫚油,然后在惰性氣氛下進(jìn)行碳化。 由此產(chǎn)生的碳表現(xiàn)出類似于V型的等溫線,特別接近模板材料所描述的IV型,表明有序的微孔結(jié)構(gòu)。
具有單分散宏觀結(jié)構(gòu)和大孔隙度的基于氫氧化鋁泡沫的整體結(jié)構(gòu)可以通過以固體顆粒作為穩(wěn)定劑的乳膏來制備。
這種泡沫已被用作熱固性樹脂的硬模板,以生產(chǎn)具有互連孔的碳整料。
在這方面,半徑為12 nm的霧化氫氧化鋁納米粒子中的十六烷表面活性劑十六烷基三苯基氯化銨(CTAB)、TEOS、苯酚和硫酸; 水醇氨中的物質(zhì))長(zhǎng)期以來一直被用作前體。
這樣生產(chǎn)的碳,BET比表面積為700-,介孔比表面積為200-,體積分?jǐn)?shù)為45-70%,孔隙分布窄。
使用質(zhì)量比為 20.50-2.00 的 SBA-15 與聚合物/氫氧化鋁的水性涂料,在氫氧化鋁表面上進(jìn)行所謂的聚(糠醇)納米復(fù)制,形成一系列有序碳。 SBA-15 還被用作通過硬模板方法制備有序雜化碳 (OMC) 的犧牲材料,然后使用苯酚 (HF) 等蝕刻物質(zhì)將其去除。
氫氧化鈉 (NaOH) 和聚偏二氟乙烯 (PVDF)。
根據(jù)蝕刻物理物質(zhì)的使用,得到不同的孔體積:HF(0.?1)、NaOH(0.?1)和PVDF(0.?1)以及224m -1 至643之間的表面積2g m2g?1。
鐵和氮摻雜的雜化碳微球是通過原位復(fù)制和聚集策略形成的,用于電催化目的。
這里,雜化共聚物用作介孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,鐵源3+用作離子氧化吡啶聚合劑。
CTAB 通過使用鐵碳 3O4 吡啶獲得,具有較高的 BET 表面積(?1),總孔體積為 0.71 dm3g?1。
在最近的一項(xiàng)工作中,報(bào)道了使用氫氧化鋁模板合成壓碎的碗形空心碳球作為用于燃料電池應(yīng)用的鉑負(fù)載碳負(fù)載電催化劑。
在這項(xiàng)工作中,作者首先將納米 TiO2 球(~60 nm)和間苯二酚-甲醛(RF)混合物在 CTAB 存在下在低溫下反應(yīng) 24 小時(shí)以產(chǎn)生 SiO2。
用10%苯酚蝕刻,并在900℃氫氣中退火,得到BHCS。
此后,BHCS 摻雜氮(即 ),然后作為 Pt 納米顆粒的優(yōu)異載體。
開發(fā)的燃料電池電催化劑具有負(fù)載在 BHCS 上的小尺寸 Pt 納米粒子(3-5 nm),具有高 BET 表面積(755-782 m2)。 優(yōu)異的互連性,從而為氧還原反應(yīng)(ORR)提供持久的電催化性能。
由氫氧化鋁納米顆粒 D 獼猴桃糖前體制備的模板碳的化學(xué)物理和電物理表征 (a) N2 二氧化碳吸附/解吸等溫線。
(SGT 12 nm、SGT 8 nm(規(guī)格為12 nm和8 nm的氫氧化鋁模板制備)和RHC(秸稈基碳)的孔徑分布,(SGT 12 nm和(d)在20°下的TEM圖像C 在水溫高達(dá) 40 °C 的范圍內(nèi),在離子液體電解質(zhì)中使用這三種碳的雙電層電容器 (EDLC) 的電容與工作溫度的關(guān)系。
最近,通過使用氫氧化鋁納米粒子作為模板,制備了具有分級(jí)孔的碳D獼猴桃糖作為碳前體。
采用12nm和8nm不同規(guī)格的氫氧化鋁納米粒子制備納米和,并與秸稈基碳進(jìn)行性能比較。
這項(xiàng)工作表明,電容取決于碳孔隙率,可以通過使孔隙適應(yīng)電解質(zhì)離子的規(guī)格來調(diào)節(jié)碳孔隙率。
高表面積——納米 = 1069 m2/g,SGT8 nano = 1319 m2/g) 與主要為多孔的 RH 碳相比,碳具有較高比例的中孔。
在一定溫度下,由胺基分層碳組裝而成的材料比 RH 基碳表現(xiàn)出更低的電容。
然而,層狀模板碳中高孔隙率的存在促進(jìn)了高溫下的體電解質(zhì)樣行為,這導(dǎo)致和在40°C下表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,這里的含RH碳表現(xiàn)出非常高的歐姆濕度下的損失。
據(jù)推測(cè),RH 基碳中存在大量孔隙,導(dǎo)致離子液體在高溫下產(chǎn)生。
另一方面,混合離子液體電解質(zhì)保持了整體性能,這是多孔分級(jí)碳比嚴(yán)格多孔碳具有更好高溫性能的來源。
首次使用多孔硅藻土作為犧牲支架制備了分級(jí)硅藻土模板碳。
使用物理液體沉積將碳前體引入孔中。
使用氫氧化鈉、十六烷基三苯基氯化銨、硝酸銨、氫氟酸、碳酸氫鈉、硼酸、乙烯和氧氣作為前體。
這種碳的顯著特征包括定制的孔隙率和高介孔率,從而彌補(bǔ)了經(jīng)典 ZTC 和類 CMK 材料之間的差距。
通過硅藻土與表面活性劑模板的雜化制備了具有2140 m2高表面積2g?1和0.85 dm介孔體積3g?1的碳材料。
據(jù)報(bào)道,以木質(zhì)素堿液為碳前驅(qū)體,通過固相浸漬不同的硅藻土模板,制備出具有分級(jí)結(jié)構(gòu)和孔結(jié)構(gòu)的模板碳材料。
從結(jié)構(gòu)和物理性能方面分析了模板混合物(木質(zhì)素/硅藻土)、炭化溫度(500、700和900℃)以及硅藻土骨架產(chǎn)物碳的影響。
在這方面,將木質(zhì)素與硅藻土的質(zhì)量比從25%改變至50%會(huì)降低所得碳材料的BET表面積和總孔體積; 例如從 589 m 到 952 m 的碳(總孔隙體積 = 0.38 dm3g?1)與 25-700-Y 碳(總孔隙體積 = 0.50 cm3g?1)。
使用硅藻土13X作為模板制備了高表面積碳2g?1高達(dá)3332 m2和孔體積3g?1 1.66 dm。