大孔树脂孔结构的测试方法

本文介绍了大孔离子交换树脂和吸附树脂孔容、孔径、孔分布和比表面的测试方法,并对不同的方法进行了评价和比较。同时也介绍了在测定孔结构方面的一些新进展。对于防止大孔树脂缩孔的预处理方法和含有溶剂的大孔树脂的孔结构的测试方法也做了简单的介绍。     

大孔树脂孔结构的表征

本文论述了大孔离子交按树脂和吸附树脂孔结构的测试方法,并阐述了各种测试方法所存在的问题。     

大孔树脂孔结构的测定

介绍了大孔树脂比表面积,孔容,平均孔径及孔径分布等孔结构参数的测定方法,对各参数的不同测定方法进行了分析,比较。通过作者的工作,对大孔树脂的孔结构测定及测定中需要注意的问题进行了讨论,对各种方法的特点进行了总结。     

微介孔材料的孔结构分析表征

孔材料的研究是当今热点问题之一，而关于孔的结构特性如比表面积、孔容、孔尺寸及分布等相关参数的确定，对于一些研究者可能存在着认知盲区.以实验室自制的孔材料为例，应用Nova 1000e型比表面积测试仪进行相关测试，并采用不同方法获得材料的孔结构参数.试验结果表明，非定域密度泛函理论（NLDFT）和骤冷固体密度泛函理论（QSDFT）可获取较为全面的材料孔结构参数，分析过程简便快捷.     

双模板法制备介孔／大孔复合孔结构硅胶独石

采用双模板法,向正硅酸甲酯的水解体系中同时引入聚乙二醇和三嵌段共聚物,成功制备出具有双连续大孔、同时孔壁中分布着有序介孔的复合孔结构硅胶独石材料. 产物的比表面积高达880 m2/g, 大孔孔径为0.2～5 μm, 介孔高度集中地分布在 5 nm. 结合物理吸附、扫描电镜、粉末X射线衍射和透射电镜等表征手段,发现合成条件如原料组成、反应温度和pH值等对反应体系中凝胶化转变和相分离发生的相对速度有重要影响,进而影响产物复合孔结构的生成. 此外,通过对合成条件的优化,一方面增强了无机骨架的强度,另一方面降低了湿凝胶干燥过程中的毛细管压力降,有效缓和了凝胶结构在干燥过程中的开裂和变形,使复合孔结构硅胶独石在厘米尺度内具有良好的整体性能.     

纳米孔分析化学

源于自然界,服务于人类社会的纳米尺度装置包括生物及人工制备的纳米孔与纳米通道等。基于这些纳米尺度装置的分析化学简称纳米孔分析化学。本文对纳米孔分析化学的发展,特别是近年来在DNA测序、蛋白质分析的进展进行了综述,对于纳米孔分析化学发展的历史、基本分类、原理和应用作了介绍与展望。     

氩吸附法研究多级孔分子筛的孔结构

采用不同方法分别制备了双介孔分子筛、介微孔分子筛及介孔沸石材料,利用氩吸附法并结合XRD技术表征了多级孔分子筛的孔结构。探讨了适用于多级孔分子筛的孔径分布计算方法,揭示了不同类型吸附等温线与孔径分布、孔型及孔容等之间的关系。研究表明,对于多级孔分子筛、微孔和介孔的孔径分布分别用SF法和BJH法计算较适宜,全孔分析可用NLDFT法计算。通过对TS-1介孔沸石的孔结构分析发现, TPAOH 在改性制备介孔TS-1的过程中起到了生成介孔及促进二次晶化的双重作用。     

压汞法研究大孔离子交换树脂与大孔吸附树脂的孔结构——Ⅲ.测定大孔树脂的孔参数

大孔树脂孔参数最普通的测定方法是吸附和毛细现象(向孔隙中压汞,吸附和毛细凝聚)为基础。为此,孔的大小便成为决定因素,用电子显微镜方法来观察,只能定性了解;用低温氮物理吸附法(毛细管凝聚法)亦只适用于测定半径为10～300的范围,而最小孔隙的测定,则是根据x射线小角散射法获得。压汞法适用范围较宽,从几十埃到一百微米之间。本文介绍用压汞法测定大孔树脂孔参数的简单原理和测定方法。对其实用性和方法的重现性作初步的讨论。     

双峰孔分布薄壁中孔碳的便捷制备

以廉价的γ-氧化铝为模板制备薄壁中孔碳材料,且可在制备过程中方便地对碳材料的孔结构、微孔率等参数进行调控.以原位聚合的酚醛树脂为碳源取代蔗糖,简化了制备流程.制得的碳材料不仅可以较好地复制氧化铝模板的孔结构,且比表面积比以蔗糖为碳源的样品显著提高.在此基础上,选用模板堆积孔径与模板自身直径差异较大的长棒状氧化铝为模板,成功地以一种模板、经过一次聚合-碳化过程制备出了具有双峰孔分布(PSD)结构的薄壁碳材料,两个峰分别位于4 nm附近的较小中孔区和13 nm附近的较大中孔区.此外,所得碳材料的比表面积(>1800 m2·g-1)和孔容(>4.5 cm3·g-1)均很高,而微孔率却较低,具有优异的中孔特性.将所得碳材料用作电化学电容器的电极,电容可达200 F·g-1,且当电流密度从0.1 A·g-1升至1.0 A·g-1时,比电容仅衰减10%,表现出良好的电容性能.     

窄孔分布介孔分子筛MSU-1的合成

以水玻璃为硅源，在pH=3以下合成MSU-X介孔材料的报道很少，本文将pH范围扩展至0.78，并从廉价的水玻璃和工业级非离子表面活性剂AEO-9出发，用二步法合成出介孔分子筛MSU-1。首先将无机前驱体和非离子表面活性剂在介稳态下(pH≈2，t≈2 ℃)混合，然后调pH至所需值(0.78～3.94)，在该pH值下进行二氧化硅缩聚。合成出的MSU-1具有孔分布窄，短程有序度提高，颗粒呈微米级等特点。其中在pH=1.98下合成的MSU-1具有最薄的孔壁、最大的比表面和孔容；在pH=0.78下合成的MSU-1具有最厚的孔壁、最大的孔径和d100值。随着pH值的增大，孔壁厚度先减小后增大。     

高热稳定性有序介孔TiO_2/活性炭制备及其孔-孔协同光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂和钛酸四丁酯分别为造孔模板和钛源,通过超声辅助溶剂挥发自组装技术制备有序介孔氧化钛(ordered mesoporous Ti O2,OMPT)及其活性炭负载体(ordered mesoporous Ti O2/AC,OMPTA).为探讨OMPTA结构与性能之间的关系,采用超声辅助溶胶-凝胶技术合成了无孔氧化钛/活性炭(nonporous Ti O2/AC,NPTA)负载体,利用热重-差热(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-解吸、透射电子显微镜(TEM)和紫外漫反射(DRS)等手段对制备材料结构进行表征.以酸性红B(acid red B,ARB)的光催化降解为探针实验,评价OMPTA的光催化性能和使用寿命,提出了孔-孔协同光催化扩增机制,并探讨了催化条件(染料浓度、催化剂浓度和溶液p H)对协同扩增效果的影响.结果表明:相对于纯OMPT,OMPTA具有晶粒生长的高活化能、较小的粒径尺寸和对有序介孔结构的高热稳定性,这归功于活性炭的吸附力和非晶相层对晶粒生长的阻碍作用.由于孔-孔协同光催化扩增效应,导致OMPTA在NPTA、OMPT-AC、OMPT、P25和NPT中具有更高的催化活性.热处理温度强烈影响OMPTA的光催化活性,其中OMPTA-500具有最高的光催化活性,这归功于其具备完善的结晶性、相对高浓度的羟基和Ti3+离子.同时,OMPTA-500在重复使用过程中也具有很高的光催化性能.当使用OMPTA-500为催化剂对ARB降解时,最佳的催化条件为催化剂浓度1 g/L,ARB浓度15 mg/L,p H 5.     

以阳离子聚合物为介孔模板合成多级孔 TS-1

分别以阳离子聚季铵盐-7和聚季铵盐-6为介孔模板,通过水热法合成了多级孔TS-1沸石,采用X射线衍射、紫外可见光谱、扫描电镜、透射电镜及N2吸附-脱附等手段对所得样品进行了表征,并考察了其催化苯并噻吩及噻吩氧化反应性能.结果表明,聚季铵盐-7的加入对多级孔TS-1的晶化、钛物种的配位状态及晶粒形貌的影响不大;而随着聚季...     

介孔沸石材料

介孔沸石材料是含有丰富介孔的结晶沸石,不仅保留了沸石材料优良的酸性和水热稳定性,而且由于介孔的引入改善了其对大分子的吸附和扩散性能,在催化领域特别是涉及大分子的催化反应中是极有应用前景的材料。本文综述了介孔沸石材料的制备方法并进行了比较分析,概述了近年来介孔沸石材料在不同催化反应中的应用,探讨了介孔沸石材料今后的研究方向。     

介孔二氧化锆分子筛比表面和孔结构的调变

在非离子表面活性剂PEO作用下，用固态反应结构导向法合成了介孔二氧化锆。根据Zr-O-Zr骨架结构与有机物种键合较弱的特点，使用了溶剂抽提法脱除结构导向剂。结果发现该法所得介孔材料与焙烧法所得结构显著不同，溶剂抽提法所得材料具有丰富的介孔结构，且比表面较高；而焙烧法所得样品为超微孔结构，热稳定性较高，SEM结果表明在较高的焙烧温度下其有序的表观形貌依然存在。     

介孔气体吸附剂

介孔二氧化硅经过表面修饰,赋予介孔材料不同的特性,具有很多的潜在用途,是无机材料研究的热点之一。本文综述了近年来以介孔二氧化硅（M41S 和 SBA）为载体设计的气体吸附剂的研究进展。详细讨论了二氧化碳和可挥发性有机物(VOCs)在介孔吸附剂上的吸附过程;介绍了二氧化碳介孔吸附剂的不同制备方法和影响二氧化碳在介孔吸附剂上吸附的因素,以及介孔吸附剂的结构对可挥发性有机物吸附过程的影响。最后,对介孔气体吸附剂的发展进行了展望。     

介孔与介孔主客体材料在催化领域的应用

 综述了近年来介孔分子筛催化材料制备的研究成果及其在催化领域特别是精细化学品合成中的应用. 文章分为两部分,分别讨论了介孔材料本身作为催化剂以及介孔主客体催化材料的应用.     

聚乙二醇作造孔剂制备大孔溶胶凝胶生物活性玻璃

Two kinds of macroporous bioglasses were prepared via sol suspension and precipitate using Polyethylene Glycol particles as pore former. The samples were characterized using scanning electron microscopy (SEM), BET, X-ray diffraction (XRD), Intrusion Mercury Porosimetry, mechanical strength test and in vitro bioactivity test. These glasses exhibited a hierarchical structure with interconnected macropores (10～300 μm) and mesopores (2～50 nm) framework. In vitro tests showed that the samples had excellent bioactivity. The samples derived from precipitate showed better macroporous structure and much higher mechanical strength.     

大孔聚合物层析介质孔结构对蛋白载量的影响

分别以甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯作为功能单体和交联剂,采用悬浮聚合方法制备了大孔聚合物微球.考察了致孔剂组成对微球的孔径、比表面积的影响,并用聚乙烯亚胺将微球衍生为阴离子交换层析介质,考察了微球结构与蛋白载量之间的关系.结果表明,微球孔径尺寸随着致孔剂中不良溶剂用量[V(良溶剂)/V(不良溶剂)=1∶1～1∶3. 5]的增加而增大,而比表面积则呈相反趋势.离子交换容量(0. 11～0. 27 mmol/m L)与比表面积(4～38 m2/g)呈正相关,对应的蛋白静态结合载量亦呈正比关系.在所考察的孔径范围(301～1524 nm)内,蛋白动态结合载量先减少后保持稳定,即当孔径超过410 nm后,蛋白动态载量值保持在13 mg/m L不变,表明介质孔径超过此数值后蛋白载量不再受介质的比表面积影响.此外,以乙肝病毒表面抗原分子(HBs Ag,22 nm)为探针分子,利用激光共聚焦显微镜观察了该分子在微球内部的分布,结果表明,在该孔径考察范围内,HBs Ag均能完全扩散至微球内部.     

大孔苯乙烯—二乙烯苯共聚物孔结构稳定性的研究

通过溶剂处理和加热处理,研究了致孔剂种类、配比、用量及单体DVB中异构体组成对苯乙烯—二乙烯苯共聚物孔结构稳定性的影响,及其这种影响与共聚物交联度的关系。