Template Synthesis of Mesoporous Carbons with Regular Pore Structure

规则孔结构介孔碳的模板合成

基本信息

  • 批准号:
    11650791
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The importance of mesopores in porous carbons has been pointed out not only for giant molecule adsorption, but also for new application such as electric double layer capacitors. Thus, the design and control of carbon mesoporosity is very desirable both for the improvement of adsorption performance and for the development of new application fields. A precision technique for controlling mesopores was already established in the production of mesoporous silica such as MCM-41 and FMS-16, which contain hexagonally arranged one-dimensional pores of tunable diameter from 1.5 to 10 nm. These mesoporous silica materials were prepared through a liquid crystal templating mechanism where organic surfactant molecules are self-assembled into hexagonal arrangement of rod-like micelles and these organic rods function as a template during the formation of silica network structure. Final heat-treatment of the silica complexes at a high temperature converts the rod-like micelles into the one-dimensional p … More ores.In the present study, such structurally regulated micelles of organic surfactants have been utilized as a template in synthesizing mesoporous carbons with regular pore structure. Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and sucrose were used as organic surfactant and carbon precursor, respectively. When they were dissolved in water under proper conditions, rod-like micelles were formed from the surfactant into hexagonal arrangement and sucrose molecules were moved outside the micelles as a result. Then, some amount of sulfuric acid was added, thereby polymerizing sucrose due to its dehydration reaction. The polymerization was further promoted by heat treatment at 200 C.Through these processes, we could obtain micelle/sucrose polymer composite, in which the hexagonal structure of the micelles still remained. Such ordered structure in this composite was experimentally confirmed with an X-ray diffractometer. It is expected that, if the resultant composite is further heat-treated at a high temperature to remove the micelles, mesoporous carbon with regular pore structure would be formed by a templating mechanism similar to that described above. Less
多孔碳中介孔的重要性已被指出,不仅对于大分子吸附,而且对于双电层电容器等新应用来说,碳介孔的设计和控制对于提高吸附性能和性能都是非常必要的。为了开发新的应用领域,已经在介孔二氧化硅(例如含有六方排列的MCM-41和FMS-16)的生产中建立了精确的介孔控制技术。这些介孔二氧化硅材料是通过液晶模板机制制备的一维孔径可调的,其中有机表面活性剂分子自组装成棒状胶束的六边形排列,并且这些有机棒在过程中充当模板。二氧化硅络合物在高温下的最终热处理将棒状胶束转化为一维 p … 更多在本研究中,这种结构调控的有机表面活性剂胶束已被用作合成具有规则孔结构的介孔碳的模板,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和蔗糖分别用作有机表面活性剂和碳前体。在适当的条件下溶于水,表面活性剂形成六角形排列的棒状胶束,蔗糖分子移出胶束外然后加入一定量的硫酸,通过200℃的热处理进一步促进蔗糖的聚合,得到胶束/蔗糖聚合物复合材料。通过X射线衍射仪实验证实,如果对所得复合材料进行进一步热处理,则胶束的六方结构仍然保留。在高温下去除胶束,通过类似于上述的模板机制形成具有规则孔结构的介孔碳。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Dai Kawashima: "Preparation of Mesoporous Carbon from Organic Polymer/Silica Nano-Composite."Chemistry of Materials. 12(11). 3397-3401 (2000)
Dai Kawashima:“从有机聚合物/二氧化硅纳米复合材料中制备介孔碳。”材料化学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takashi Kyotani: "Control of Pore Structure in Carbon."Carbon. 38(2). 269-286 (2000)
Takashi Kyotani:“碳孔隙结构的控制”。碳。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

KYOTANI Takashi其他文献

KYOTANI Takashi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('KYOTANI Takashi', 18)}}的其他基金

Selective formation of nanographene film without metallic catalyst and its application
无金属催化剂选择性形成纳米石墨烯薄膜及其应用
  • 批准号:
    24651129
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Investigation of the behavior of biomolecules in the controlled carbon nanospace and application for the bio-nanomaterials
受控碳纳米空间中生物分子行为研究及生物纳米材料应用
  • 批准号:
    23241039
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Reversible and angstrom-order size control of carbon micropores by mechanical compression
通过机械压缩对碳微孔进行可逆埃级尺寸控制
  • 批准号:
    22651038
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Fabrication of energy storage media using nanocarbons with the highest surface area and micropore volume
使用具有最高表面积和微孔体积的纳米碳制造储能介质
  • 批准号:
    18201020
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Hydrothermal Synthesis of Magnetic Single Crystals in Thermally and Chemically Stable Reaction Fields of One-Dimensional Nano Space
一维纳米空间热稳定反应场和化学稳定反应场水热合成磁性单晶
  • 批准号:
    15310068
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Highly Effective Utilization of Microporous Carbon with Structural Regularity of Zeolite
沸石结构规则的微孔碳的高效利用
  • 批准号:
    13650825
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Preparation of Ultrafine Carbon Tubes in Nanochannels of an Anodic Aluminum Oxide Film
阳极氧化铝膜纳米通道中超细碳管的制备
  • 批准号:
    07650777
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

多孔框架材料复合膜用于水同位素体分离
  • 批准号:
    22305016
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
气压衰减作用下多孔材料的高温氧化衰退机理研究
  • 批准号:
    52371074
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
铝污泥基层状多孔海绵宏观材料对水中磷酸盐吸附动力学研究
  • 批准号:
    42377060
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
用于富集和浓缩放射性气态流出物中Kr、Xe的多孔材料的理论设计与实验验证
  • 批准号:
    22376153
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
长时隔热耐烧蚀硅基多孔纳米复合材料的设计与热防护机理研究
  • 批准号:
    52373033
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

無単位構造である多孔質炭素により実現する次世代熱防御材料の創成
利用无单位结构的多孔碳创建下一代热防护材料
  • 批准号:
    23K26001
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
多孔質シリカ材料のナノ空間内における化学平衡制約を打破するハイブリッド材料の創製
创建克服多孔二氧化硅材料纳米空间内化学平衡限制的杂化材料
  • 批准号:
    24K08063
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
多孔質炭素へのシリコンおよび熱分解炭素被覆によるリチウムイオン電池負極材料の合成
多孔碳上硅与热解碳包覆合成锂离子电池负极材料
  • 批准号:
    24K08589
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
遺跡を構成する多孔質材料の乾湿繰り返し劣化メカニズムの解明と劣化抑制手法の開発
阐明构成废墟的多孔材料因反复干燥和润湿而劣化的机制并开发劣化抑制方法
  • 批准号:
    24K00165
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
メタン活性化による多孔性グラフェン材料合成の高度制御
甲烷活化合成多孔石墨烯材料的先进控制
  • 批准号:
    24K17558
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了