三维有序大孔材料的制备与应用

发布时间：2022-12-17 08:55

　　三维有序大孔（3DOM）材料是多孔材料的一个重要的组成部分。多孔材料发展至今,人们对于微孔和介孔材料的研究已经进行的较为深入了。但是,面对如今日益多样的应用,微介孔材料难免有些力有不逮故而需要大孔材料来填补这方面的不足。根据大孔材料本身具有的孔结构排列周期性强、孔径分布窄、大孔尺寸均匀可调等特点,在催化剂及载体,吸附分离,传感以及能量储存及释放等领域有着很不错的应用前景。本文以胶晶模板法为核心技术制备了具有不同硅铝比的3DOM SiO₂-Al₂O₃复合材料和3DOM TiO₂和TiO₂/WO₃复合材料。在胶晶模板法里应用的模板是由乳液聚合法制备得到的聚苯乙烯（PS）模板。乳液聚合法的操作比较简单,反应条件相对较低,而此法制得的PS微球在完成组装过后布拉格（Bragg）衍射现象十分明显,这在宏观上的表现就是干燥过后的模板表面具有十分绚烂的色彩,在微观上的特征就是PS微球是按照面心立方（fcc）的结构排列的。3DOM SiO₂-Al

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 三维有序大孔材料研究现状
        1.1.1 引言
        1.1.2 三维有序大孔材料简史
    1.2 三维有序大孔材料的制备
        1.2.1 胶体晶体模板法
        1.2.2 生物模板法
        1.2.3 软模板法
    1.3 三维有序大孔复合和杂化材料
        1.3.1 三维有序复合材料
        1.3.2 三维有序大孔杂化材料
    1.4 三维有序大孔材料的应用
        1.4.1 吸附和控制释放
        1.4.2 传感器
        1.4.3 太阳能电池
        1.4.4 催化
    1.5 课题研究内容与思路
第二章 三维有序大孔硅铝复合物的合成及表征
    2.1 实验原料及设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器及设备
    2.2 样品的制备
        2.2.1 聚苯乙烯(PS)模板的制备
        2.2.2 三维有序大孔SiO_2/Al_2O_3复合材料的制备
    2.3 样品的表征
        2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.2 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.3 X射线衍射(XRD)
        2.3.4 红外分析(FI-IR)
        2.3.5 BET比表面积测定
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 聚苯乙烯(PS)纳米微球
        2.4.2 硅烷偶联剂的选择
        2.4.3 铝源的选择
        2.4.4 溶剂的选择
        2.4.5 KH550 存在的影响
        2.4.6 不同硅铝比的复合材料
    2.5 本章小结
第三章 三维有序大孔TiO_2和TiO_2/WO_3复合物的合成和光催化性能
    3.1 实验原料及设备
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验仪器及设备
    3.2 样品的制备
        3.2.1 模板的制备
        3.2.2 三维有序大孔 TiO_2的制备
        3.2.3 三维有序大孔TiO_2/WO_3复合材料的制备
    3.3 样品的表征
        3.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
        3.3.2 透射电子显微镜(TEM)
        3.3.3 X射线衍射(XRD)
        3.3.4 紫外可见分光光度计(UV–vis)
        3.3.5 X射线光电子能谱(XPS)
        3.3.6 BET比表面积测定
    3.4光催化实验
        3.4.1 光催化反应装置
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 3DOM TiO_2和Ti O_2/WO_3复合材料的XRD表征
        3.5.2 3DOM TiO_2和Ti O_2/WO_3复合材料的电镜表征
        3.5.3 3DOM TiO_2和Ti O_2/WO_3复合材料的XPS分析
        3.5.4 3DOM TiO_2和Ti O_2/WO_3复合材料的UV-vis分析
    3.6 光催化研究
        3.6.1 溶液配制
        3.6.2 底物溶液标准曲线
        3.6.3 3DOM TiO_2和Ti O_2/WO_3复合材料的光催化性能
        3.6.4 光催化反应机理
    3.7 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]无皂乳液聚合制备三维有序聚合物大孔材料[J]. 曹艳玲,曹萍.  胶体与聚合物. 2013(02)
[2]磺酸功能化三维有序大孔材料的制备与催化性能研究[J]. 廖菊芳,邬泉周,尹强,王崇太,李红玉,李玉光.  化学学报. 2006(24)
[3]三维有序多孔图案化SiC陶瓷的制备[J]. 王浩,李效东,金东杓.  物理化学学报. 2006(05)
[4]三维有序大孔材料的制备及应用[J]. 于景媛,李强,马晓红,孙旭东.  材料导报. 2006(04)

博士论文
[1]三维有序大孔材料的制备、表征与应用性研究[D]. 李石.中国石油大学 2009

硕士论文
[1]有序大孔碳模板法制备二氧化硅基微球材料[D]. 黄凯.扬州大学 2015
[2]三维有序大孔材料的制备及表征[D]. 李雅宁.河北工业大学 2013
[3]基于生物模板的光子晶体材料的制备与性能研究[D]. 廖娜.华东师范大学 2012
[4]不锈钢表面惰性氧化膜制备及抗结焦性能研究[D]. 刘巧妹.大连理工大学 2011
[5]三维有序大孔材料的胶晶模板法制备及其表征[D]. 蒋勋.国防科学技术大学 2006



本文编号：3719623