हाइरार्किकल पोरस कार्बन सामग्री: संश्लेषण र परिचय

श्रेणीबद्धछिद्रपूर्ण सामग्री, बहु-स्तरीय छिद्र संरचनाहरू भएको — म्याक्रोपोरहरू (व्यास > 50 एनएम), मेसोपोरहरू (2-50 एनएम), र माइक्रोपोरहरू (<2 एनएम) — उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्रहरू, उच्च छिद्र भोल्युम अनुपात, परिष्कृत पारगम्यता, कम जन स्थानान्तरण विशेषताहरू प्रदर्शन गर्दछ। , र पर्याप्त भण्डारण क्षमता। यी विशेषताहरूले उत्प्रेरक, शोषण, विभाजन, ऊर्जा, र जीवन विज्ञान सहित विभिन्न क्षेत्रहरूमा तिनीहरूको व्यापक ग्रहण गर्न निम्त्याएको छ, सरल छिद्रपूर्ण सामग्रीहरूमा उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदर्शन गर्दै।

प्रकृतिबाट प्रेरणा चित्रण

पदानुक्रमित छिद्रपूर्ण सामग्रीका धेरै डिजाइनहरू प्राकृतिक संरचनाहरूबाट प्रेरित हुन्छन्। यी सामग्रीहरूले सामूहिक स्थानान्तरण बढाउन, चयनात्मक पारगम्यता सक्षम गर्न, महत्त्वपूर्ण हाइड्रोफिलिक-हाइड्रोफोबिक वातावरण सिर्जना गर्न, र सामग्रीको अप्टिकल गुणहरू परिमार्जन गर्न सक्छ।

श्रेणीबद्ध संश्लेषणका लागि रणनीतिहरूछिद्रपूर्ण सामग्री

1. Surfactant टेम्प्लेटिङ विधि

पदानुक्रमित मेसोपोरस सामग्रीहरू बनाउन सर्फेक्टन्टहरू कसरी प्रयोग गर्न सकिन्छ? टेम्प्लेटको रूपमा विभिन्न आणविक आकारका दुई सर्फ्याक्टेन्टहरू प्रयोग गर्नु एक सीधा रणनीति हो। सर्फैक्टेन्ट सेल्फ-एसेम्बल मोलिक्युलर एग्रीगेट्स वा सुप्रामोलेकुलर एसेम्ब्लीहरू छिद्रपूर्ण संरचनाहरू निर्माण गर्न संरचना-निर्देशन एजेन्टको रूपमा प्रयोग गरिएको छ। चरण विभाजनलाई ध्यानपूर्वक नियन्त्रण गरेर, पदानुक्रमित छिद्र संरचनाहरू डुअल सर्फैक्टेन्ट टेम्प्लेटिंग प्रयोग गरेर संश्लेषित गर्न सकिन्छ।

पातलो सर्फैक्टेन्ट जलीय समाधानहरूमा, पानीसँग हाइड्रोकार्बन चेन सम्पर्कको कमीले प्रणालीको मुक्त ऊर्जा घटाउँछ। सर्फैक्टेन्ट टर्मिनल समूहहरूको हाइड्रोफिलिसिटीले धेरै सर्फैक्टेन्ट अणुहरूद्वारा बनाइएका समुच्चयहरूको प्रकार, आकार र अन्य विशेषताहरू निर्धारण गर्दछ। सर्फैक्टेन्ट जलीय समाधानको CMC प्रणालीमा प्रयोग हुने सर्फ्याक्टेन्ट, तापक्रम, र/वा कोसोलभेन्ट्सको रासायनिक संरचनासँग सम्बन्धित छ।

बिमोडल मेसोपोरस सिलिका जेलहरू ब्लक कोपोलिमरहरू (KLE, SE, वा F127) र साना सर्फ्याक्टेन्टहरू (IL, CTAB, वा P123) युक्त समाधानहरू प्रयोग गरेर तयार हुन्छन्।

2. प्रतिकृति विधि

संश्लेषण को शास्त्रीय दृष्टिकोण के होछिद्रपूर्ण कार्बन सामग्री? झरझरा कार्बनको लागि सामान्य टेम्प्लेटिंग प्रतिकृति प्रक्रियामा कार्बन पूर्ववर्ती/अकार्बनिक टेम्प्लेट कम्पोजिट, कार्बनीकरण, र अकार्बनिक टेम्प्लेटको पछि हटाउने तयारी समावेश छ। यो विधिलाई दुई भागमा विभाजन गर्न सकिन्छ। पहिलो श्रेणीमा कार्बनिक पूर्ववर्ती भित्र अकार्बनिक टेम्प्लेटहरू इम्बेड गर्ने समावेश छ, जस्तै सिलिका न्यानो कणहरू। कार्बोनाइजेशन र टेम्प्लेट हटाउने पछि, परिणामस्वरूप छिद्रपूर्ण कार्बन सामग्रीहरूले प्रारम्भिक रूपमा टेम्प्लेट प्रजातिहरूले ओगटेका पृथक छिद्रहरू छन्। दोस्रो विधिले टेम्प्लेट छिद्रहरूमा कार्बन अग्रसर परिचय गराउँछ। कार्बनाइजेशन र टेम्प्लेट हटाउने पछि उत्पन्न हुने छिद्रपूर्ण कार्बन सामग्रीहरू अन्तरसम्बन्धित छिद्र संरचनाहरू हुन्छन्।

3. सोल-जेल विधि

सोल-जेल विधिलाई पदानुक्रमित छिद्रपूर्ण सामग्रीहरू संश्लेषण गर्न कसरी प्रयोग गरिन्छ? यो एक कोलोइडल कण निलम्बन (सोल) को गठन संग सुरु हुन्छ, त्यसपछि एकत्रित सोल कणहरु को एक जेल को गठन द्वारा। जेलको थर्मल उपचारले वांछित सामग्री र आकारविज्ञान उत्पादन गर्दछ, जस्तै पाउडर, फाइबर, फिल्महरू, र मोनोलिथहरू। पूर्ववर्तीहरू सामान्यतया धातुको जैविक यौगिकहरू हुन्, जस्तै अल्कोक्साइडहरू, चेलेटेड अल्कोक्साइडहरू, वा धातु लवणहरू जस्तै धातु क्लोराइडहरू, सल्फेटहरू र नाइट्रेटहरू। अल्कोक्साइडको प्रारम्भिक हाइड्रोलिसिस वा समन्वित पानीका अणुहरूको डिप्रोटोनेशनले प्रतिक्रियाशील हाइड्रोक्सिल समूहहरूको गठन निम्त्याउँछ, जसले त्यसपछि शाखायुक्त ओलिगोमरहरू, पोलिमरहरू, धातु अक्साइड कंकालको साथ न्यूक्ली, र प्रतिक्रियाशील अवशिष्ट हाइड्रोक्साइड समूहहरू र प्रतिक्रियाशील हाइड्रोक्साइड समूहहरू गठन गर्न संक्षेपण प्रक्रियाहरू पार गर्दछ।

4. उपचार पछि विधि

माध्यमिक छिद्रहरू परिचय गरेर पदानुक्रमित छिद्रपूर्ण सामग्रीहरू तयार गर्न पोस्ट-ट्रीटमेन्ट विधिहरू के प्रयोग गरिन्छ? यी विधिहरू सामान्यतया तीन कोटिमा पर्छन्। पहिलो श्रेणीमा थप कलम लगाउने समावेश छछिद्रपूर्ण सामग्रीमूल छिद्रपूर्ण सामग्रीमा। दोस्रोमा थप छिद्रहरू प्राप्त गर्न मूल छिद्रयुक्त सामग्रीको रासायनिक नक्काशी वा लिचिङ समावेश छ। तेस्रोमा नयाँ छिद्रहरू सिर्जना गर्न रासायनिक वा भौतिक विधिहरू (जस्तै मल्टिलेयर डिपोजिसन र इन्कजेट प्रिन्टिङ) प्रयोग गरी छिद्रपूर्ण सामग्रीहरू (सामान्यतया न्यानोकणहरू) को पूर्ववर्तीहरू भेला गर्ने वा व्यवस्थित गर्ने समावेश छ। पोस्ट-ट्रीटमेन्टका महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू हुन्: (i) विभिन्न आवश्यकताहरू पूरा गर्न विभिन्न प्रकार्यहरू डिजाइन गर्ने क्षमता; (ii) संगठित ढाँचा र morphologies डिजाइन गर्न संरचना को एक किस्म प्राप्त गर्ने क्षमता; (iii) इच्छित अनुप्रयोगहरू विस्तार गर्न विभिन्न प्रकारका छिद्रहरू संयोजन गर्ने क्षमता।

5. इमल्शन टेम्प्लेटिंग विधि

इमल्सनमा तेलको चरण वा पानीको चरणलाई कसरी न्यानोमिटरदेखि माइक्रोमिटरसम्मको छिद्र आकारको पदानुक्रमिक संरचनाहरू समायोजन गर्न सकिन्छ? पूर्ववर्तीहरू थोपाहरू वरिपरि ठोस हुन्छन्, र त्यसपछि विलायकहरू वाष्पीकरणको माध्यमबाट हटाइन्छ, परिणामस्वरूप छिद्रपूर्ण सामग्रीहरू हुन्छन्। अधिकांश अवस्थामा, पानी एक विलायक हो। इमल्सनहरू तेल चरणमा पानीका थोपाहरू फैलाएर गठन गर्न सकिन्छ, जसलाई "वाटर-इन-ओइल (W/O) इमल्सनहरू" भनिन्छ, वा पानीमा तेलका थोपाहरू छरिएर, जसलाई "तेल-इन-वाटर (O/W) भनिन्छ। इमल्सनहरू।"

हाइड्रोफिलिक सतहहरूसँग छिद्रपूर्ण पोलिमरहरू निर्माण गर्न, W/O इमल्शनहरू तिनीहरूको हाइड्रोफोबिक छिद्रपूर्ण संरचनाहरू समायोजन गर्न व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। हाइड्रोफिलिसिटी बृद्धि गर्न, इमल्सनमा फंक्शनलाइजेबल कोपोलिमरहरू (जस्तै विनाइल बेन्जिल क्लोराइड) गैर-कार्ययोग्य मोनोमरहरू (जस्तै स्टाइरेन) मा थपिन्छन्। ड्रपलेट आकारहरू समायोजन गरेर, पदानुक्रमिकछिद्रपूर्ण सामग्रीअन्तरसम्बन्धित porosities र निरन्तर छिद्र व्यास प्राप्त गर्न सकिन्छ।

6. जिओलाइट संश्लेषण विधि

कसरी जिओलाइट संश्लेषण रणनीतिहरू, अन्य संश्लेषण रणनीतिहरूसँग मिलाएर, श्रेणीबद्ध छिद्रपूर्ण सामग्रीहरू उत्पन्न गर्न सक्छ? जिओलाइट संश्लेषणको क्रममा चरण विभाजन नियन्त्रणमा आधारित अतिवृद्धि रणनीतिहरू हाइरार्किकल कोर/शेल संरचनाहरूसँग द्वि-माइक्रोपोरस जियोलाइटहरू प्राप्त गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसलाई तीन प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ। पहिलो प्रकारमा आइसोमोर्फस कोरहरू (जस्तै ZSM-5/silicalite-1) मार्फत अतिवृद्धि समावेश हुन्छ, जहाँ कोर क्रिस्टलले संरचना-निर्देशन एजेन्टको रूपमा काम गर्दछ। दोस्रो प्रकार एपिटेक्सियल वृद्धि हो, जस्तै जिओलाइट एलटीए/एफएयू प्रकारहरू, विभिन्न स्थानिय व्यवस्थाहरूसँग समान भवन एकाइहरू समावेश गर्दछ। यस विधिमा, जिओलाइट तहहरूको चयनात्मक अतिवृद्धिको कारण, कोटिंग निश्चित विशिष्ट क्रिस्टल अनुहारहरूमा मात्र प्रदर्शन गर्न सकिन्छ। तेस्रो प्रकार विभिन्न जिओलाइटहरूमा अतिवृद्धि हो, जस्तै FAU/MAZ, BEA/MFI, र MFI/AFI प्रकारहरू। यी जिओलाइटहरू पूर्णतया विभिन्न जिओलाइट संरचनाहरूबाट बनेका हुन्छन्, यसरी फरक रासायनिक र संरचनात्मक विशेषताहरू हुन्छन्।

7. कोलोइडल क्रिस्टल टेम्प्लेटिंग विधि

कोलोइडल क्रिस्टल टेम्प्लेटिंग विधिले अन्य विधिहरूको तुलनामा, अर्डर गरिएको, आवधिक छिद्र संरचनाहरू ठूलो साइज दायरामा सामग्रीहरू कसरी निर्माण गर्छ? यो विधि प्रयोग गरेर उत्पन्न porosity कडा टेम्प्लेटको रूपमा प्रयोग गरिने समान कोलोइडल कणहरूको आवधिक एरेको प्रत्यक्ष प्रतिकृति हो, यसले अन्य टेम्प्लेटिंग विधिहरूको तुलनामा श्रेणीबद्ध आकार स्तरहरू निर्माण गर्न सजिलो बनाउँछ। कोलोइडल क्रिस्टल टेम्प्लेटहरू प्रयोग गर्नाले एसेम्बल गरिएको कोलोइडल भोइडहरूभन्दा बाहिर थप पोरोसिटी उत्पादन गर्न सक्छ।

कोलोइडल क्रिस्टल टेम्प्लेटको आधारभूत चरणहरू चित्रण गरिएको छ, कोलोइडल क्रिस्टल टेम्प्लेटहरूको गठन, अग्रसर घुसपैठ, र टेम्प्लेट हटाउने सहित। सामान्यतया, दुबै सतह र भोल्युम टेम्प्लेट संरचनाहरू उत्पन्न गर्न सकिन्छ। सतह टेम्प्लेटिंग सुविधा मार्फत उत्पन्न गरिएको त्रि-आयामी आदेशित म्याक्रोपोरस (3DOM) संरचनाहरू अन्तरसम्बन्धित "बेलुन" र स्ट्रट-जस्तो नेटवर्कहरू।

8. जैव टेम्प्लेटिङ विधि

कसरी श्रेणीबद्ध छन्छिद्रपूर्ण सामग्रीबायोमिमेटिक रणनीतिहरू मार्फत निर्मित कि प्रत्यक्ष रूपमा प्राकृतिक सामग्री वा सहज असेंबली प्रक्रियाहरू प्रतिकृति? दुबै विधिहरूलाई जैव-प्रेरित प्रक्रियाहरूको रूपमा परिभाषित गर्न सकिन्छ।

पदानुक्रमित झरझरा संरचनाहरू भएका प्राकृतिक सामग्रीहरूको एक विस्तृत विविधता तिनीहरूको कम लागत र वातावरणीय मित्रताको कारण सीधा बायो-टेम्प्लेटको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यी सामग्रीहरू मध्ये, ब्याक्टेरियल थ्रेड, डायटम फ्रस्टुल्स, अण्डाको झिल्ली, कीराको पखेटा, परागकण, बिरुवाका पातहरू, काठ सेलुलोज, प्रोटीन एग्रीगेट्स, स्पाइडर सिल्क, डायटोमहरू र अन्य जीवहरू रिपोर्ट गरिएको छ।

9. पोलिमर टेम्प्लेटिङ विधि

म्याक्रोपोरहरू भएका बहुलक संरचनाहरूलाई पदानुक्रमित छिद्रपूर्ण सामग्रीहरू निर्माण गर्न टेम्प्लेटको रूपमा कसरी प्रयोग गर्न सकिन्छ? म्याक्रोपोरस पोलिमरहरूले मचानको रूपमा काम गर्न सक्छन्, रासायनिक प्रतिक्रियाहरू वा तिनीहरूको वरिपरि वा तिनीहरू भित्र हुने न्यानो कणहरूको घुसपैठको साथ, सामग्रीको आकारविज्ञानलाई मार्गदर्शन गर्दछ। पोलिमर हटाइएपछि, सामग्रीले मूल टेम्प्लेटको संरचनात्मक विशेषताहरू राख्छ।

10. सुपरक्रिटिकल फ्लुइड विधि

कसरी राम्ररी परिभाषित झरझरा संरचना भएका सामग्रीहरू केवल पानी र कार्बन डाइअक्साइड प्रयोग गरेर संश्लेषित गर्न सकिन्छ, वाष्पशील जैविक विलायकहरूको आवश्यकता बिना, यसरी व्यापक अनुप्रयोग सम्भावनाहरू प्रदान गर्दै? ड्रपलेट चरण हटाउने सीधा छ किनभने कार्बन डाइअक्साइड अवसादीकरण पछि ग्यासीय अवस्थामा फर्कन्छ। सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ, जुन न त ग्यास हो न तरल पदार्थ, बिस्तारै कम देखि उच्च घनत्व सम्म संकुचित गर्न सकिन्छ। तसर्थ, सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ रासायनिक प्रक्रियाहरूमा ट्युनेबल सॉल्भेन्ट्स र प्रतिक्रिया मिडियाको रूपमा महत्त्वपूर्ण छन्। सुपरक्रिटिकल फ्लुइड टेक्नोलोजी हाइरार्किकल पोरस सामग्रीहरू संश्लेषण र प्रशोधन गर्नको लागि महत्त्वपूर्ण विधि हो।

Semicorex उच्च गुणस्तर प्रदान गर्दछग्रेफाइट समाधानअर्धचालक प्रक्रियाहरूको लागि। यदि तपाइँसँग कुनै सोधपुछ छ वा थप विवरणहरू चाहिन्छ भने, कृपया हामीलाई सम्पर्क गर्न नहिचकिचाउनुहोस्।

सम्पर्क फोन # +86-13567891907

इमेल: sales@semicorex.com