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
中孔在多孔碳中的重要性不仅指出了巨型分子的吸附,而且还可以增加新应用,例如电动双层电容器。这是碳中孔的设计和控制,既可以提高吸附性能和开发新的应用领域。在介孔二氧化硅(例如MCM-41和FMS-16)的生产中已经建立了一种用于控制中孔的精确技术,该技术含有1.5至10 nm的六维孔的可调直径。这些介孔二氧化硅材料是通过液晶模板机制制备的,在这种机制中,将有机表面活性剂分子自组装成棒状胶束的六边形布置,这些有机棒在二氧化硅网络结构形成过程中起作用。在高温下二氧化硅配合物的最终热处理将类似杆状的胶束转化为一维p…更多的矿石。在本研究中,这种有机表面活性剂的结构调节的胶束已被用作模板,用于合成与常规孔结构的介孔碳。肉基三甲基铵(CTAB)和蔗糖分别用作有机表面活性剂和碳前体。当它们在适当条件下溶解在水中时,将表面活性剂形成棒状胶束到六边形排列中,结果将蔗糖分子移动到胶束外。然后,加入了一定量的硫酸,从而由于其脱水反应而导致的聚合蔗糖。通过在200个过程中进行热处理进一步促进了聚合。通过这些过程,我们可以获得胶束/蔗糖聚合物复合材料,其中胶束的六边形结构仍然保留。通过X射线衍射仪实验确认了该复合材料中的这种有序结构。预计,如果在高温下进一步对所得复合物进行进一步的热处理以去除胶束,则具有常规孔结构的介孔碳将由类似于上述的模板机制形成。较少的

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

轻量化多功能因瓦合金多孔材料增材制造与性能表征评价
  • 批准号:
    12372133
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用海南废弃椰子壳设计制备BCN多孔材料及其吸附重金属离子的研究
  • 批准号:
    52362040
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
全无机多孔晶体材料的构建及脱硝作用机制研究
  • 批准号:
    52300132
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
辐射制冷固-固相变材料的多孔调控及热力学研究
  • 批准号:
    22303104
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
竹基碳材料的石墨化多孔结构调控及其增效储能机理
  • 批准号:
    32301681
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

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