高内相比乳液模板法合成多孔材料的研究进展

综述了以高内相比乳液作模板制备多孔材料的研究进展,介绍了油包水(W/O)乳液体系法、水包油(O/W)乳液体系法和超临界CO2法等制备方法、各种多孔材料的泡孔及通道直径、比表面积、密度等性能,以及这类多孔材料在生物医学、有机化学品清除、化学催化、水溶液中固体杂质分离、液相色谱、电化学传感器等领域的应用,并对其发展前景进行了展望。     

水滴模板法构筑蜂窝状有序多孔膜*

水滴模板法是利用凝结并自组织有序排列的水滴为模板构筑有序蜂窝状多孔薄膜的方法。这种方法具有方便、快速、廉价、作为模板的水滴可以自然蒸发而除去,且孔洞的尺寸可以通过改变相关的实验参数方便的进行调控的优点,因而近年来受到了人们的广泛关注。本文介绍了利用水滴模板法构筑有序多孔薄膜的实验方法,探讨了形成机理和相关实验条件对多孔薄膜结构的影响,并结合当前的研究热点针对多孔薄膜的进一步应用,着重综述了水滴模板法在不同性质的成膜材料体系的应用、多孔薄膜中亚有序结构的引入以及提高多孔薄膜稳定性的方法。最后,本文展望了利用水滴模板法构筑有序多孔薄膜这一研究领域的发展前景。     

表面活性剂稳定高内相乳液的研究进展

具有较高孔隙率和较高比表面积的多孔聚合物材料在能源、化工、生物和功能性材料等领域应用广泛。目前越来越多的研究是以高内相乳液为模板来制备多孔聚合物材料,其中高内相乳液的稳定对多孔聚合物材料的制备十分重要。本文主要介绍了近年来发展的多种用于高内相乳液滴稳定的表面活性剂,以及以高内相乳液为模板制备得到的多孔聚合物材料在多个领域中的应用。     

超声场中高分子乳液稳定性与多孔材料结构的调控机理研究

采用星型聚合物POSS-（PMMA）₈作为乳化剂兼成膜基质,使用超声乳化法制备w/o型聚合物乳液,制备的乳液液滴初始直径受超声功率调控,阐明了超声功率对液滴直径大小的作用规律.结果表明乳液液滴直径呈双峰分布,且随超声功率的增大液滴直径增大.通过改变水相离子浓度制备聚合物乳液,得到的乳液液滴直径10 μm左右且单分散性好,并发现随超声功率增大乳液的絮凝程度增大.探索了超声功率对乳液失稳机制的影响,当超声功率低于750 W时,奥氏熟化是乳液失稳的主要机制.通过浸渍法制备以玻璃纤维为基底的多孔膜材料,发现多孔材料的孔径变化与对应乳液的液滴直径变化基本一致.本研究证实了通过改变超声功率可以调控乳液的液滴直径,然后利用乳液模板法能获得结构和形貌可控的多孔材料.     

氟聚合物改性聚丙烯酸酯乳液的制备

氟聚合物改性聚丙烯酸酯乳液的制备;氟改性;聚四氟乙烯;聚丙烯酸酯乳液     

超临界co2中模板法制备氧化铝多孔材料

超临界co2;活性炭;模板;氧化铝;多孔     

聚合物孔材料的制备*

聚合物孔材料的制备和应用研究已经成为聚合物科学和材料科学热点,制备聚合物孔材料的方法发展很快。本文综述了聚合物孔材料的制备方法,包括胶体晶模版法、水模版法、超临界二氧化碳发泡法、自组装法等。其中本课题组首次提出的无模版自组装法操作简单、无需模版、环境友好,具有广阔的发展前景。     

多孔碳材料的模板法制备、活化处理及储能应用

简要介绍了广义模板法制备多孔碳材料的研究现状,并进一步阐述了应用传统活化法对模板法制备的多孔碳材料进行结构调控. 最后,详细介绍了多孔碳材料在氢气吸附以及超级电容器用电极材料等储能领域的应用.     

水滴模板法制备聚合物蜂窝状多孔膜的研究进展

水滴模板法是一种可广泛适用于聚合物材料的动态可控的自组装模板图案化方法,利用成膜溶液溶剂挥发过程中所凝结的水滴阵列作为模板,可以实现一步法制备有序多孔膜。在经历了前期的方法学体系研究之后,对水滴模板法研究的不断深入和完善,研究的焦点已经从方法学本身逐渐转为如何将水滴模板法作为一种技术手段进行新功能和新结构的开发,并开始有了一些应用型研究的出现。本文从"基于水滴模板法的化学组分图案化研究"和"基于水滴模板法的二次结构或组分设计"两个方面来介绍水滴模板法的发展趋势与研究热点。     

模板法制备孔状锂离子电池电极材料*

模板法为孔状锂离子电池材料的制备开辟了一条新的途径,近几年已经成为材料制备领域研究的热点之一。本文介绍了模板法在制备孔状锂离子电池材料上的新进展,阐述了模板法的原理、分类以及制备过程。最后总结了孔状锂离子电池材料的特点和目前存在的问题,并展望了该领域的发展趋势。     

Hierarchical Porous Polystyrene Monoliths from PolyHIPE

Hierarchical porous polystyrene monoliths (HCP‐PolyHIPE) are obtained by hypercrosslinking poly(styrene‐divinylbenzene) monoliths prepared by polymerization of high internal phase emulsions (PolyHIPEs). The hypercrosslinking is achieved using an approach known as knitting which employs formaldehyde dimethyl acetal (FDA) as an external crosslinker. Scanning electron microscopy (SEM) confirms that the macroporous structure in the original monolith is retained during the knitting process. By increasing the amount of divinylbenzene (DVB) in PolyHIPE, the BET surface area and pore volume of the HCP‐PolyHIPE decrease, while the micropore size increases. BET surface areas of 196–595 m² g⁻¹ are obtained. The presence of micropores, mesopores, and macropores is confirmed from the pore size distribution. With a hierarchical porous structure, the monoliths reveal comparable gas sorption properties and potential applications in oil spill clean‐up.

     

Preparation of macroporous hydrophobic materials filled with aligned porous hydrophilic domain via emulsion‐templated and unidirectional freezing technique

A new class of porous materials, having hydrophobic scaffold embedded with aligned porous hydrophilic domains, was in situ fabricated through combination of emulsion‐templated method and unidirectional freezing technique. A water‐in‐oil high internal phase emulsion (HIPE) was prepared with the mixture of styrene and divinylbenzene as continuous phase and a poly(vinyl alcohol) (PVA) aqueous solution as dispersed phase. After polymerization of the continuous phase and subsequently unidirectional freezing, the dispersed phase, a macroporous poly(styrene/divinylbenzene) embedded with an aligned PVA domain, was obtained. The effects of the polymerization temperature, PVA concentration, and freezing rate on these porous materials were investigated. It was found that the PVA domain size and the aligned channel size were dependent on the polymerization temperature, the PVA concentration, and freezing rate. The fabrication method in this work, combining of unidirectional freezing and emulsion template, not only allows to prepare hydrophobic–hydrophilic polyHIPEs having a sea island structure but also dramatically improves the stiffness and specific surface area of the resulting polyHIPEs. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

多孔碳材料的制备

多孔碳材料不仅具有碳材料化学稳定高、导电性好等优点,由于多孔结构的引入,还具有比表面积高、孔道结构丰富、孔径可调等特点,在催化、吸附和电化学储能等方面都得到了广泛的应用。本文综述了微孔、介孔、大孔及多级孔碳等多孔碳材料的最新研究进展,重点介绍了多孔碳孔道结构的调控,并对多孔碳材料的应用进行了展望。     

萘基相互连接的多孔碳纳米囊的制备及超电容性能

以萘为碳源, 采用MgO模板诱导耦合KOH裁剪技术制备了相互连接的多孔碳纳米囊(ICNC). 结果表明所制备的ICNC₂具有大的比表面积(1811 m²/g)、 高的压实密度(1.38 g/cm³)和微孔孔容含量(58.93%). 在对称的超级电容器(SC)中, ICNC₂电极的体积比容在不同电流密度下分别高达420.8 F/cm³(0.069 A/cm³)和315 F/cm³(27.6 A/cm³), 容量保持率为74.82%. 在38 W/L功率密度下, ICNC₂基SC的体积能量密度为14.6 W?h/L. 经过20000次循环后, 其体积比容仅衰减1.4%, 库伦效率为99.1%, 为从萘基小分子制备储能用功能碳材料提供了一种可行的方法.     

粒子与聚合物协同稳定高内相Pickering乳液

选用二氧化硅纳米粒子(H30)和聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物(PLGA)为复合稳定剂, 成功制备出内相体积分数高达90%的高内相Pickering 乳液. 对照实验表明: 单独用H30粒子作稳定剂, 内相体积分数上限为75%; 单独用PLGA 作稳定剂, 发生严重相分离, 不能形成乳液. 无机纳米粒子与聚合物之间的协同作用在制备高内相乳液的过程中起到了关键作用. 因此, 使用无机粒子和聚合物作为混合稳定剂制备高内相乳液是一种新型而有效的方法.     

多孔磁性明胶微球的制备与结构表征

首先通过乳化法得到磁性明胶微球, 然后在高速搅拌条件下向乳液中直接加入正硅酸乙酯(TEOS), 制备出多孔磁性明胶微球. 用SEM, TEM观察了微球的微观形貌, 发现微球呈疏松多孔状结构. 用FT-IR, TGA, VSM等测试手段对微球的结构和性能进行表征. 结果表明, 二氧化硅掺杂于磁性明胶微球中. TEOS在反应中作为明胶微球的交联固化剂, 推测其固化机理是物理交联固化. 实验证实二氧化硅改性后, 磁性明胶微球内部磁性颗粒氧化速度有所降低. 所得到的多孔磁性明胶微球表现出铁磁性.     

种子乳液聚合法制备中空多孔聚合物微球

用分散聚合法制得粒径约为3μm的聚苯乙烯种子微球,通过溶胀,种子乳液聚合及萃取得到中空多孔聚合微球,使用扫描电镜检测了其中空多孔形貌和粒径,并讨论了成孔机理。     

Assembly of a Metal–Organic Framework into 3 D Hierarchical Porous Monoliths Using a Pickering High Internal Phase Emulsion Template

3D Hierarchical porous metal–organic framework (MOF) monoliths are prepared by using Pickering high internal phase emulsion (HIPE) template. Pickering HIPEs were stabilized solely by UiO‐66 MOF particles with internal phase up to 90 % of the volume. The effects of internal phase type and volume, as well as MOF particle concentration on the stability of resulting Pickering HIPEs were investigated. Furthermore, by adding small amount of polyvinyl alcohol (PVA) as binder or polymerization in the continuous aqueous phase, followed by freeze‐drying, two types of MOF‐based 3D hierarchical porous monoliths with ultralow density (as low as 12 mg cm^?3) were successfully prepared. This Pickering HIPE template approach provides a facile and practical way for assembling of MOFs into complex structures.