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高孔隙率氮化硼的無模板合成及其孔道結構和氣體吸附性能研究

發布日期:2019-07-20 作者: 點擊:

    多孔氮化硼作為一種新型的多孔材料,具有較高的比表面積、良好的化學穩定性和高熱導率等優點,在氣體儲存、水/空氣處理、工業氣液分離、藥物傳遞和催化等方面具有廣闊的應用前景。然而,目前對多孔氮化硼的形成機理及其孔隙率調控的理解非常有限,阻礙了材料的發展。英國帝國理工大學化學工程系的Sofia Marchesini等利用多種易于獲得且具有不同熱分解模式的含氮前驅體,通過簡單的無模板法合成了高表面積和微/介孔率可調控的多孔氮化硼。他們利用3D斷層掃描技術對樣品的孔道結構進行了直接的觀察,并利用SEM、TEM、STEM等分析工具對樣品從納米到宏觀尺度的形貌和孔隙度進行了全面表征。結果表明,這種合成方法可以調節多孔氮化硼的孔隙度,比表面積最高可達1920 m2/g,在25℃,20 bar壓力下CO2吸附量為8.3 mmol/g。造粒后,所合成的多孔氮化硼的CO2吸附量也高達8.4 mmol/g,可與商業基準或其它氮化硼材料相媲美。該成果發表在ACS Nano 2017, 11(10), 10003-10011上。

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     圖 (a)利用單一含氮前驅體和多種含氮前驅體制備的多孔氮化硼的氮氣吸脫附曲線;(b)造粒前后多孔氮化硼的氮氣吸脫附曲線;(c)造粒前后多孔氮化硼的CO2和N2吸附等溫線(25℃,20bar以下)。

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