二氧化硅表面改性应用及干水和液珠为模板制备多孔碳球

发布时间：2020-04-16 08:50

【摘要】：拥有特殊结构和功能的二氧化硅球和碳球(CS)在吸附、催化、分离、能量储存和生物医学等领域有非常好的发展和商业应用。十年来,这些材料的合成和应用领域取得了重大的进展,基本实现了几何结构、孔隙度及比表面积和颗粒大小等调控。而且制备方法也很日渐成熟,有模板法、自组装法、乳液法和St?ber法等各种方法。但是一些具有特殊功能和特殊结构的二氧化硅和碳球制备方法,特别是制备微米、毫米级粒径碳球方法仍然存在很大不足。本文在功能性二氧化硅研究中,利用辛基三甲氧基硅烷和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷对SiO_2表面进行改性,得到了pH响应的具有油水两相转移功能的SiO_2纳米材料。通过调节系统的pH来改变材料表面亲疏水性,从而促使其在油水两相体系自由转移并分散到其中一相。此外探讨了两种硅烷的摩尔比例对材料转移性能的影响,结果表明,当二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷摩尔分数为4%时,该材料的油水两相转移特性最佳。同时实验证明,该材料可以在表面张力较小的油相与水相之间转移并循环5次后,仍具有很好的稳定性。该方法可以为涉及油水两相体系的过程提供可靠载体。在碳球制备研究方面,基于干水和液珠的特殊性质,提出了以干水和液珠为模板,通过气相甲醛与液相间苯二酚和三聚氢胺反应制备微米、毫米级多孔碳材料的新方法。利用全氟辛基三甲氧基硅烷对纳米SiO_2表面进行修饰改性制备得到超疏水纳米SiO_2,并以其为分散介质制备了以间苯二酚和碳酸钾溶液为液相的干水。再通过气态甲醛与干水反应合成RF球,然后在惰性环境下将其高温碳活化,制备微米多孔碳球。并通过调控水相间苯二酚浓度调控该碳球比表面积。利用电镜、氮气吸附、FT-IR和TG等手段对其进行表征。在此基础上,我们拓展了以“液珠”为模板,通过上述的方法制备了毫米级别的多孔碳球,通过实验对其形成机理进行了深入探究并实现了内部结构的调控来合成中空碳球。
【图文】：

二氧化硅表面改性应用及干水和液珠为模板制备多孔碳球米粒子制备方法1.1 所示，聚合物/硅纳米复合材料一般来源于原位聚合反应和化硅前驱体一般则用于溶胶-凝胶过程中，其中使用最广泛的TMOS。含烷氧基的硅烷的聚合体也被用于溶胶-凝胶过程中作此外，二氧化硅还可以来自于 PHPS，水玻璃/硅酸钠和硅酸等

第一章 文献综述在 1968 年首次获得专利，并立即被化妆品公司抢走，因为它似乎在的应用。它在 2006 年被英国赫尔大学重新发现，并被评估和研潜在用途。干水本身很容易制造。疏水的二氧化硅纳米颗粒和水一种带有搅拌棒和叶轮的马达，，高速旋转，使二氧化硅完全覆盖水
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ127.11;TB383.4

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1 张祖_

本文编号：2629602