有序介孔碳CMK-3的化学活化及储氢性能
- 格式:pdf
- 大小:339.59 KB
- 文档页数:6
介孔碳CMK3简介介孔碳CMK3是一种材料,在科学研究和工程应用中具有广泛的用途和潜力。
它具有独特的孔隙结构和表面化学性质,适用于吸附、分离、催化和能源等领域。
本文将详细介绍介孔碳CMK3的制备方法、物理化学特性以及其在不同领域的应用。
制备方法介孔碳CMK3是通过模板法制备的。
首先,选择一种合适的模板材料,如介孔二氧化硅或介孔硅胶。
然后,将模板材料与适量的碳源混合,并加入一定量的催化剂。
混合均匀后,将样品放入高温炉中,在惰性气氛(如氩气)下进行炭化反应。
经过一定时间的高温处理,模板材料会被炭化,形成介孔碳CMK3。
最后,通过酸洗或其他方法去除模板材料,得到纯净的介孔碳CMK3。
物理化学特性介孔碳CMK3具有特殊的孔隙结构和表面化学性质。
其孔径分布在2-10纳米之间,具有中等孔径和中等孔体积。
介孔碳CMK3具有较高的比表面积,可达到500-1000平方米/克。
此外,介孔碳CMK3还具有优异的化学稳定性、热稳定性和机械强度。
应用领域1. 吸附材料介孔碳CMK3具有大量的孔隙和高比表面积,因此在吸附材料领域具有广泛的应用。
它可以作为吸附剂用于水处理、空气净化、废气处理等环保领域。
此外,介孔碳CMK3还可以用于吸附有机物、金属离子等。
2. 分离膜介孔碳CMK3在分离膜领域也展现出了巨大的应用潜力。
由于其特殊的孔隙结构和较高的渗透性,介孔碳CMK3可以用于气体分离、液体分离、离子选择性透过等。
例如,将介孔碳CMK3作为超级电容器电极材料,可以实现高效的能量存储和释放。
3. 催化剂载体介孔碳CMK3还可作为催化剂载体,用于催化反应。
其高比表面积和孔隙结构有利于催化剂的分散和反应物的扩散,提高催化反应的效率和选择性。
例如,将过渡金属纳米颗粒负载在介孔碳CMK3上,可用于催化氧化反应、催化还原反应等。
4. 能源存储介孔碳CMK3在能源存储领域也有广泛的应用。
其孔隙结构和电导性使其成为理想的电容器和电池材料。
介孔碳CMK3用作锂离子电池负极材料,具有高容量、长寿命和快速充放电性能。
介孔碳材料CMK-3的合成及其吸附性能研究--介绍一个综合化学实验边绍伟;赵亚萍;咸春颖;沈丽;竺海能【摘要】In this work, an experiment of synthesis and adsorption property of mesoporous carbon CMK-3 is in-troduced to the comprehensive chemistry laboratory. The morphology and pore structure of CMK-3 were characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and nitrogen adsorption-desorp-tion analysis. The adsorption property of CMK-3 for methylene blue in aqueous solution was evaluated.%介绍一个集物理化学、分析化学和无机化学为一体的综合实验———介孔碳材料CMK-3的合成及其吸附性能研究。
实验通过合成具有高比表面积的介孔碳材料CMK-3,运用扫描电子显微镜( SEM)、透射电子显微镜( TEM)和氮气吸附/脱附技术表征材料的形貌和多孔结构;考察了介孔碳材料CMK-3对水溶液中次甲基蓝染料分子的吸附性能。
【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P47-50)【关键词】介孔碳材料;比表面积;吸附;次甲基蓝;物理化学【作者】边绍伟;赵亚萍;咸春颖;沈丽;竺海能【作者单位】东华大学化学化工与生物工程学院基础化学实验示范中心上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院基础化学实验示范中心上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院基础化学实验示范中心上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院基础化学实验示范中心上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院基础化学实验示范中心上海201620【正文语种】中文【中图分类】O6;G64AbstractIn this work, an experiment of synthesis and adsorption property of mesop orous carbon CMK-3 is introduced to the comprehensive chemistry laboratory. The morpholo gy and pore structure of CMK-3 were characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and nitrogen adsorption-desorption analysis. The adsorption property of CMK-3 for methylene blue in aqueous solution was evaluated.Key WordsMesoporous carbon; Specific surface area; Adsorption; Methylene blue; Ph ysical chemistry物理化学实验是综合性、技术性较强的化学基础实验。
介孔碳cmk3
介孔碳CMK3是一种具有高度孔隙度和介孔结构的碳材料,具有广泛的应用前景。
它的制备方法主要是通过模板法,即利用介孔硅或介孔氧化铝作为模板,在其表面沉积碳源,然后去除模板,得到介孔碳材料。
介孔碳CMK3具有许多优异的性质,如高度孔隙度、大的比表面积、优异的化学稳定性和热稳定性等。
这些性质使得介孔碳CMK3在许多领域都有着广泛的应用。
介孔碳CMK3在催化领域有着广泛的应用。
由于其高度孔隙度和介孔结构,介孔碳CMK3可以作为催化剂的载体,将催化剂负载在其表面,从而提高催化剂的活性和选择性。
此外,介孔碳CMK3还可以作为催化剂本身,具有优异的催化性能。
介孔碳CMK3在能源领域也有着广泛的应用。
由于其大的比表面积和优异的化学稳定性,介孔碳CMK3可以作为电极材料,用于制备超级电容器和锂离子电池等能源存储设备。
此外,介孔碳CMK3还可以作为催化剂,用于制备氢气和甲烷等燃料。
介孔碳CMK3还可以应用于环境保护领域。
由于其优异的吸附性能,介孔碳CMK3可以用于处理废水和废气中的有害物质,如重金属离子和有机污染物等。
介孔碳CMK3是一种具有广泛应用前景的碳材料。
它的制备方法简
单,性质优异,可以应用于催化、能源和环境保护等领域。
随着科技的不断发展,介孔碳CMK3的应用前景将会更加广阔。
多孔碳材料的制备与应用多孔碳材料的制备与应用摘要:多孔碳材料不仅具有碳材料化学稳定高、导电性好等优点,于多孔结构的引入,还具有比表而积高、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而都得到了广泛的应用。
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。
关键词:多孔碳;模板合成;活化合成;有序孔道Abstract: Porous carbon with large specific surface area,tunable porous structure,high stability and goodelectron conductivity,has attracted considerable attention due to its promising applications in the fields of catalyst,catalyst support,absorption and electrochemical energy storage. This manuscript reviews recent development in thefabrication of microporous carbon,mesoporous carbon,macroporous carbon and hierarchically porous carbon withboth ordered and disordered porous so-called soft- and hard-template methods areefficient in tuningthe porous structures and morphologies of carbon potential applications of porous carbon materialsare also highlighted in this review.Key words porous carbon:ordered porous channelstemplate synthesis; activation preparation;1一.引言多孔碳材料是指具有不同孔结构的碳材料,其孔径可以根据实际应用的要求(如所吸附分子尺寸等)进行调控,使其尺寸处于纳米级微孔至微米级大孔之间。
1004 1656202009 1635 11介孔碳材料CMK 3及改性介孔碳材料N,O CMK 3对药物的吸附和释放性能王贤书1,2,3 ,汪祖华2,3,贾双珠1,吴 红1,杨春亮1,史永永1,潘红艳1(1.贵州大学化学与化工学院 贵阳 5500252.贵州中医药大学药学院 贵阳 5500253.贵州中医药大学纳米药物技术研究中心 贵阳 550025)摘要:以有序介孔碳材料CMK 3为碳骨架,通过硝酸(HNO3)氧化并将三聚氰胺作为氮源采用热解技术成功制备了氮氧共掺杂介孔碳N,O CMK 3,通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、N2吸附 脱附、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)和接触角测试对CMK 3和N,O CMK 3材料的微观形貌、结构、组成及润湿性能进行了分析表征,测试了介孔碳材料对难溶性抗肿瘤药物羟基喜树碱(hydroxycamptothecin,HCPT)的吸附和释放性能。
结果表明:经过改性后N,O CMK 3的孔结构发生了变化,比表面积和孔体积减少,表面的含氮、氧官能团增加,介孔碳材料的表面润湿性得到改善,使得介孔碳材料的接触角由161 9°降低至138°。
CMK 3和N,O CMK 3对HCPT具有较好的吸附能力,饱和吸附量分别为811 11mgg-1和805 93mgg-1,介孔碳材料因具有纳米孔道结构提高了原料药羟基喜树碱的溶出度,负载于介孔碳材料后溶出率由22 7%提高为76 43%和72 66%。
关键词:三聚氰胺;CMK 3;N,O CMK 3;接触角;介孔碳;羟基喜树碱中图分类号:TB321 文献标志码:AStudyondrugadsorptionandreleasepropertiesofmesoporouscarbonmaterials(CMK 3)andmodifiedmesoporouscarbonmaterials(N,O CMK 3),2,3 ,WANGZhu hua2,3,JIAShuang zhu1,WUHong1,WANGXian shu1YANGChun liang1,SHIYong yong1,PANHong yan1(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,GuizhouUniversity,Guiyang550025,China;2.SchoolofPharmacy,GuizhouUniversityofTraditionalChineseMedicine,Guiyang550025,China;3.Nano drugTechnologyResearchCenter,GuizhouUniversityofTraditionalChineseMedicine,Guiyang550025,China)Abstract:TakingorderedmesoporouscarbonmaterialCMK 3asthecarbonskeleton,Nitricacidoxidationandmelamineasnitrogensource,nitrogenoxygenco dopingmesoporouscarbonN,O CMK 3weresuccessfullypreparedbypyrolysistechnology.Scanninge lectronmicroscope(SEM),Transmissionelectronmicroscope(TEM),X raydiffraction(XRD),N2adsorption desorption,X rayphotoelectronspectroscopy(XPS),Ramanspectroscopy(Raman)andcontactangletestwereadoptedtoanalyzeandcharacterizethemicrostructure,morphology,chemicalcompositionandwettabilityofCMK 3andN,O CMK 3,Theadsorptionandreleaseperform anceoftheinsolubleantitumordrughydroxycamptothecin(HCPT)onthemesoporouscarbonmaterialswastested.Theresults收稿日期:2020 3 13;修回日期:2020 04 16基金项目:国家自然科学基金(81760643);贵州省科学技术基金项目(黔科合LH字[(2017)7254号)联系人简介:王贤书(1977 ),女,副教授,主要从事纳米医药材料的研究。
不同孔径介孔碳的合成及对药物的缓释性能研究刘晓蒙;高云鹏;张佳;徐显峰;郭卓【期刊名称】《沈阳化工大学学报》【年(卷),期】2014(028)002【摘要】采用模板法合成2种孔径不同的介孔碳分子筛CMK-3和CMK-1,介孔碳分别负载难溶性药物布洛芬.对负载药物布洛芬的介孔碳分子筛利用X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附分析、扫描电镜分析(SEM)、透射电镜分析(TEM)、IR等表征手段分析,结果表明药物分子确实存在于分子筛孔道中.同时研究分子筛对布洛芬的缓释作用,比较孔道大小对药物缓释性能的影响.【总页数】6页(P137-141,164)【作者】刘晓蒙;高云鹏;张佳;徐显峰;郭卓【作者单位】沈阳化工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110142【正文语种】中文【中图分类】O641.4【相关文献】1.不同合成温度下缓释型聚羧酸减水剂的合成和性能研究 [J], 张方财;李崇智;翟翼翀;马健;葛挺林2.不同孔径介孔碳的合成及对药物的缓释性能研究 [J], 刘晓蒙;高云鹏;张佳;徐显峰;郭卓;3.不同孔径的介孔碳分子筛对VB12的吸附性质研究 [J], 郭卓;朱广山;辛明红;高波;裘式纶4.不同方法构建抗结核β-磷酸三钙药物缓释系统的载药和缓释性能 [J], 孙伟;薛骋;唐先业;袁峰;郭开今;张东;袁君杰;谢幼专5.不同方法构建抗结核β-磷酸三钙药物缓释系统的载药和缓释性能 [J], 孙伟;薛骋;唐先业;袁峰;郭开今;张东;袁君杰;谢幼专;;;;;;;;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
关于有序介孔炭CMK-3从水溶液中吸附铀的研究摘要: 有序介孔碳CMK-3在水溶液中铀的去除和获取方面的能力已经进行了探索。
CMK-3的制构特性是以使用小角X射线衍射和N2吸附脱附,BET比表面积,孔体积和孔径是1143.7平方米/克,1.10立方厘米/克和3.4 nm为特征的。
了对不同的实验参数,例如溶液的pH值,初始浓度,接触时间,离子强度和温度对吸附的影响进行研究。
CMK-3显露出铀在最初pH=6,接触时间为35分钟时吸附能力最高。
吸附动力学也通过伪二阶模型很好地描述了。
吸附过程可用朗格缪尔和Freundlich等温线很好地定义。
热力学参数,ΔG°(298K),ΔH°,ΔS°分别定为-7.7, 21.5 k J mol -1和98.2 J mol-1 K-1,这表明CMK-3在自然界朝向铀吸附进程是可行的,自发的和吸热的。
吸附的CMK-3可以有效地为U(VI)的去除和获取,通过0.05 mol/L的HCL再生。
从1000ml包含铀离子的工业废水的u(VI)的完全去除可能带有2g CMK-3。
关键词:有序介孔碳CMK-3 吸附铀前言:处理放射性物质产生低中高水平的放射性废物的许多活动要求用先进的技术处理[1,2]。
在过去的几十年,考虑到潜在的环境健康威胁和不可再生的核能源资源的双重意义,各种各样的技术,例如溶剂萃取[3,4],离子交换[5],和吸附已经从放射性废物的铀的去除和获取得到了发展[6]。
最近,吸附由于其效率高、易于处理,基于碳质材料例如活性炭[7-8],碳纤维[11],因为他们比有机换热器树脂有更高热量和辐射电阻,与熟悉的无极吸附剂相比有更好的酸碱稳定性,因此逐渐应用于这一领域[8]。
另外,作为碳质材料家族的新成员,有序介孔碳CMK-3是通过纳米铸造技术合成的[12],因为它独特的特征如高表面积,规整的介孔结构,窄的孔径分布,大孔隙体积,以及优异的化学和物理稳定性,已经引起了广泛关注[13,14]。
功能化介孔碳的制备及在吸附领域的研究进展王立敏;郑华均【摘要】介绍了有序介孔碳的制备、功能化改性方法和机理及在吸附领域的应用,并针对目前存在的问题,综述了国内外对介孔碳功能化的研究进展.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2013(044)003【总页数】5页(P31-35)【关键词】介孔碳;功能化;吸附【作者】王立敏;郑华均【作者单位】浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江杭州310014;浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江杭州310014【正文语种】中文1 介孔碳材料简介介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间(2~50 nm)的具有巨大表面积和三维孔道结构的新型材料[1]。
介孔材料的研究和开发对于理论研究和实际生产都具有重要意义。
它具有其它多孔材料所不具有的优异特性:孔道结构高度有序;孔径单一分布,且孔径尺寸可在较宽范围变化;介孔形状多样,孔壁组成和性质可调控;通过优化合成条件可以得到高热稳定性和水热稳定性。
介孔碳材料是一类新型的纳米材料,与常见的介孔硅材料不同,介孔碳材料由于孔容存贮高、表面凝缩特性优良、吸附能力强、热稳定性和化学稳定性高、导电能力好等特点,在催化、吸附分离、能量储存以及纳米电子器件制造等方面都有广泛的应用前景,因此,介孔碳材料一经诞生就引起了国际学术界的高度关注和重视,得到了迅猛发展,并成为近年来的研究热点。
利用介孔氧化硅作为模板合成多孔碳材料,不仅是介孔氧化硅材料的一个新应用,也为制造有序的多孔碳材料提供了一个有效的方法。
1999年,韩国Ryoo等[2]开创性的使用了MCM-48作为模板合成有序介孔碳分子筛CMK-1,随后他们又利用笼状结构(Pm3n)的 SBA-1为硬模板合成出CMK-2。
赵东元等[3]使用SBA-15为模板制备出六方有序的CMK-3。
目前,用来制备铸型碳的介孔硅不仅有MCM-41、MCM-48、SBA-1 和 SBA-15,还有具有笼状孔道结构特征的SBA-16和SBA-12等。