聚合物调控的有机-无机杂化晶体材料的设计与合成

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碳化钼材料具有类似于贵金属的催化性能,为制备具有较高的比表面积的材料,采用无机盐-聚合物胶体晶体复合材料经碳化方式制备碳化钼孔材料。以铝化合物为结晶化合物,通过其在聚合物胶体晶体模板中结晶制各钼化合物-聚合物胶体晶体复合材料,进而脱除模板碳化制备具有三维有序孔结构的碳化钼材料。研究发现,聚合物胶体晶体表面的官能团对无机晶体的结构、形貌及生长方式均具有较大的影响。本文以无皂乳液聚合方法制备季铵盐表面改性的聚苯乙烯微球,并以其模板制备碳化钼孔材料。本工作以非经典结晶理论为指导制备钼化合物-聚合物胶体晶体复合材料,进而经碳化制备具有良好晶体结构的碳化铝,为过渡金属碳化物孔材料的制备提供了新的方法。  此外,本文还以玫瑰状氧化锌/过氧化锌复合材料为前驱体,成功制备出蒲公英状氧化锌纳米线聚集体。实验所用由诸多纳米片所构成的玫瑰状无机模板,是以过氧化氢为小分子添加剂和反应物,同乙酸锌反应结晶制备。前驱体的制备方法为传统水热法,形成过程可通过溶解-再结晶原理进行阐述。X射线衍射(XRD)和拉曼光谱表明,前驱体含有大量过氧化物,结合透射电子显微镜(TEM)图像显示,该氧化锌/过氧化锌复合材料可以作为无机模板及前驱体用于氧化锌晶体的二级结构生长。采用上述模板所制备的氧化锌晶体材料,形貌类似于蒲公英,晶体呈现鲜明的分级结构。随着反应时间的延长,位于前驱体表面的纳米线逐渐增长,最终形成由纳米线组成的氧化锌聚集体。与传统方法制备的氧化锌相比,该晶体的比表面积得到一定程度改善,使其拥有更广阔的应用前景。
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