模板法制备无机纳米材料的研究进展

模板法在无机纳米材料的制备过程中能够有效地控制形貌、粒径和结构,已成为合成无机纳米材料的前沿方法。综述了模板法制备无机纳米材料的研究进展,主要介绍了硬模板剂(多孔阳极氧化铝、介孔碳)和软模板剂(高分子聚合物、生物高分子)的制备及其应用,结合模板法的作用机制,重点论述了不同种类的模板剂在无机纳米材料制备过程中对于形貌的影响。并对模板法制备无机纳米材料的前景和现存问题进行了总结。参考文献35篇。     

α-氧化铁介孔纳米材料的制备及其在锂/钠离子电池中的电化学性能

采用硬模板法合成了具有六方排列的平行圆柱形有序孔道介孔α-氧化铁(α-Fe_2O_3),并将其用作锂离子、钠离子电池的负极材料。所制备的介孔α-Fe_2O_3凭借其独特的有序介孔结构,有效缓解电极在充放电过程中的体积效应,提高了电解液浸润性,促进锂/钠离子的转移和传输,从而在锂离子及钠离子电池中均表现出优异的电化学性能。作为锂离子电池负极时,其首圈放电比容量为983.9 mAh·g~(-1)。经过100次循环后,其放电比容量为1 188.0 mAh·g~(-1)。在钠离子电池中,其首圈放电比容量为687.7mAh·g~(-1)。经过50次循环后,仍有316.9 mAh·g~(-1)的放电比容量。     

纳米微孔NixZn(1-x)Fe2O4的水热合成研究

０引言尖晶石型铁酸盐是一类重要的磁性材料，它可用于防止电磁波辐射设备以及隐身材料中的吸波剂犤１，２犦，具有价格低廉、吸波性能优良的特点。同时尖晶石型铁酸盐也是一类重要的催化剂，９０年代初又发现了氧缺位的该类化合物具有将CO２还原为C的优良催化性能犤３犦。因此，有关铁酸盐的制备及性能研究一直是化学工作者和材料科学工作者感兴趣的领域。随着新的合成方法的不断涌现，对传统铁氧体材料进行结构改造以提高其性能是一个重要的研究发展方向，本文采用模板剂造孔技术，首次在NixZn（１－x）Fe２O４水热合成中选用模板剂，…     

模板分子诱导的微孔镧系-2-羧基肉桂酸超分子配合物的合成与结构

由水热法合成了2个微孔镧系超分子配合物[Ln(CCA)(OH)(phen)(H2O)]n·n(phen)·nH2O(Ln=Yb,1;Er,2;H2CCA=2-羧基肉桂酸;phen=1,10-菲啰啉),并用元素分析、IR及X-射线单晶衍射对其进行了表征。晶体结构研究表明,2个配合物都是由配体2-羧基肉桂酸连接而形成的一维双链结构,该链状结构通过氢键和π-π堆积作用扩展为具有微孔结构的超分子。1,10-菲啰啉在微孔结构的形成过程中起到了模板剂的作用。     

钴(Ⅲ)-胺配合物模板导向合成系列稀土金属草酸盐化合物

水热条件下,以钴(Ⅲ)-胺配合物[Co(en)₃]³⁺,[Co(dien)₂]³⁺为模板,合成出了3例新的稀土草酸盐化合物{[Co(en)₃]·[KLa₂(C₂O₄)₅(H₂O)₆]·H₂O}_n (HNU-9)、{[Co(dien)₂][La₂(C₂O₄)₄(H₂O)₂]·xH₂O}_n (HNU-11)和{K₃[Co(dien)₂][La₄(C₂O₄)₉(H₂O)₂]·5H₂O}_n (HNU-12)。在这3个化合物中,不同的模板剂(Co(en)₃³⁺,Co(dien)₂³⁺,K⁺+Co(dien)₂³⁺)以不同的方式存在于这些化合物中,从而构筑出不同拓扑结构的三维骨架结构。有意思的是,由于中心金属原子La的配位模式不同,HNU-11和HNU-12展现出未报道过的新颖的拓扑结构。可见,具有高配位数的中心稀土金属原子较易构筑出具有新颖拓扑结构的化合物。     

以纳米微晶纤维素为模板的酸催化水解法制备球形介孔TiO_2

以纳米微晶纤维素(NCC)为模板剂,采用酸催化水解法制备了球形介孔TiO2(SP-TiO2).并采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱和低温N2吸附-脱附等手段对其进行了表征.结果表明,所制SP-TiO2为直径100～200nm的规整球形颗粒,单个球形颗粒由粒径为10～20nm的TiO2小晶粒组成.其介孔孔径为8.2～13.5nm,且随焙烧温度的升高而增大.NCC长链结构之间羟基键合所形成的狭小空间构成的微反应器,可有效限制TiO2前驱体的生长和团聚,诱导其晶粒自组装成球形结构,并抑制由锐钛矿相向金红石相转变.600oC焙烧的SP-TiO2表现出最高的光催化活性,对苯酚降解率达89%.     

药物发现中常用化合物库特征描述与对比分析

随着计算技术的发展和分子模拟软件的日趋成熟, 虚拟筛选已经在药物发现过程中发挥着越来越重要的作用. 在虚拟筛选过程中, 所使用化合物库的质量对先导化合物发现的成功率起着至关重要的作用. 本文通过对已知药物库、天然产物库、中药原植物化学成分库、筛选常用商业化合物库以及研究者所在实验室建立的化合物库的分析比较, 从化合物库的分子多样性、化学空间和分子骨架等多个方面提取并对比每一种化合物库的特征, 发现了已知药物库与中药原植物化学成分库的特征相似性, 揭示了中药原植物化学成分库作为筛选库的类药性优势, 并且深化了对几种筛选用化合物库特征的认识和理解.     

黄芩苷对温敏凝胶的模板作用及其形态和性能

以黄酮类化合物黄芩苷作为功能单体,在二甲基甲酰胺溶液中制备得到不同黄芩苷含量的聚异丙基丙烯酰胺水凝胶。通过红外、紫外、扫描电镜和热分析等方法研究了所得凝胶的结构、形态、温敏性和力学性能。结果表明：黄芩苷的加入导致聚合凝胶由无色变为黄色,所得凝胶孔壁出现褶皱,孔洞尺寸随黄芩苷含量的增加而增加。黄芩苷在凝胶基体中主要起到模板作用,它的引入并未改变纯凝胶的体积相转变温度（VPTT）,VPTT仍保持在32～34°C,但温度敏感性能得到了明显改善,同时改善了纯凝胶的溶胀度和温度脉冲响应性,提高了储能模量。     

以醚胺为模板剂合成含二价金属杂原子的开放骨架磷酸铝化合物M(Ⅱ)-CJ50

在水热体系中, 以2,2'-(乙烯二氧)双(乙胺)为模板剂, 合成了3种含二价金属杂原子的开放骨架磷酸铝化合物M(Ⅱ)-CJ50(|C₆H₁₇N₂O₂| [MAl₃P₄O₁₆], 其中M=Mg, Mn和Fe). 单晶及粉末X射线衍射分析表明, 这3种化合物与以咪唑为模板剂合成的含三价金属杂原子的M(Ⅲ)-CJ50具有相似的骨架拓扑结构. 二者的区别在于: 由于使用了还原性较强的醚胺作模板剂, M(Ⅱ)-CJ50结构中的金属杂原子具有比M(Ⅲ)-CJ50更低的氧化态; M(Ⅱ)-CJ50中的金属杂原子与1个醚胺模板剂分子中的2个醚氧原子形成双齿配位, 而M(Ⅲ)-CJ50中的金属杂原子则与2个咪唑模板剂分别形成单齿配位. 此外, 磁性测试结果表明, 由于金属杂原子的氧化态以及配体模板剂分子的差异, 导致M(Ⅱ)-CJ50中的过渡金属杂原子处于电子高自旋态, 而M(Ⅲ)-CJ50中的杂原子则处于低自旋态.     

复合软模板法可控制备红毛丹状AlOOH/Al2O3纳米材料

以Al(NO₃)₃为铝源,尿素为均相沉淀剂, 在聚乙二醇400(PEG4000)-DL-天冬氨酸形成的复合软模板体系中, 通过简单的常压回流方式成功合成出形貌和尺寸较为均一的红毛丹状γ-AlOOH纳米结构, 继而考察了反应物和添加剂用量对前驱体形貌和尺寸的影响, 并对γ-AlOOH纳米结构可能的形成机理进行了探讨. 实验结果表明, 所合成的红毛丹状γ-AlOOH具有球中球的核壳结构, 统计得内球直径约为400 nm, 外壳外径约为600 nm, 密集状态的壳层厚度约为15 nm, 毛刺状凸出物长度可达60 nm以上. 前驱体样品经600℃煅烧5 h后即转变为具有良好形貌继承性的γ-Al₂O₃, Brunauer-Emmett-Teller (BET) N₂-吸附实验表明其比表面积高达299.97 m²·g^-1.