Page 82 - 《精细化工》2020年第12期
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·2444·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 37 卷

                                    2
            业化的大比表面积(3010 m /g)活性炭相比,由于介                       染物的吸附性能,通常选取某一种或者某几种目标
            孔碳有更大的介孔率和孔径(5.28~7.95 nm),故对生                     污染物进行研究,污染物范围较窄,限制了其在水
            物活性分子的吸附量更大。介孔碳的平均孔径随着                             处理中的实际应用。另外,应加强介孔碳材料对不
            MgO 添加量的增加而增大,吸附容量和吸附速率与                           同污染物去除机理的研究,以便根据污染物的特征
            介孔率和介孔孔径呈正相关关系,故而可以通过调                             及处理条件的特殊性,对介孔碳材料的结构进行调
            控 MgO 的添加量达到预定的吸附目标。VINU 等                  [78]   整,从而达到特定的吸附目的。
            使用过硫酸铵对有序介孔碳 CMK-3 进行氧化,得到
                                                               参考文献:
            羧基功能化的有序介孔碳材料。尽管比表面积和孔
                                                               [1]   KARNAN M, SUBRAMANI K,  SRIVIDHYA P  K,  et al.
            容有所减小,但羧基的引入使得材料对溶菌酶的吸                                 Electrochemical studies on corncob derived activated porous carbon
            附能力提高到 2 倍左右。通过控制氧化时间、氧化                               for  supercapacitors application in aqueous and non-aqueous
            温度、过硫酸铵浓度,可以有效调控有序介孔碳的                                 electrolytes[J]. Electrochimica Acta, 2017, 228: 586-596.
                                                               [2]   LI J X, HAN K H, LI S J. Porous carbons from Sargassum muticum
            羧基化程度。                                                 prepared by H 3PO 4 and KOH  activation for supercapacitors[J].
                                                                   Journal of Materials Science Materials in Electronics, 2018, 29(10):
            4   结束语与展望                                             8480-8491.
                                                               [3]   JIANG  W J, SUN  L  B, YIN Y, et al. Ordered  mesoporous carbon
                 有序介孔碳材料具有比表面积高、孔道结构规                              CMK-3 modified with Cu(Ⅰ) for selective ethylene/ethane adsorption[J].
                                                                   Separation Science and Technology, 2013, 48(6): 968-976.
            则有序、孔径分布狭窄、孔径大小可调控等结构特
                                                               [4]   ZHANG L, CAO W G, ALVAREZ P J J, et al. Oxidized template-
            点和高机械强度、强吸附能力、化学惰性以及低密                                 synthesized mesoporous carbon with  pH-dependent  adsorption
            度等性能特点,在吸附、分离、催化、储能等诸多                                 activity: A promising adsorbent for removal of hydrophilic ionic
                                                                   liquid[J]. Applied Surface Science, 2018, 440: 821-829.
            领域应用广泛。经过 21 世纪初的蓬勃发展,介孔碳
                                                               [5]   SUN N, ZHANG M H, DONG X Q, et al. Preparation of sulfonated
            材料的制备方法日趋成熟,其中模板法是保证材料                                 ordered mesoporous carbon catalyst and its catalytic performance for
            介孔有序性的有效方法。模板和碳源的选择对有序                                 esterification of free fatty acids in waste  cooking oils[J]. RSC
                                                                   Advances, 2019, 9: 15941-15948.
            介孔碳材料结构和性能的控制至关重要。有序介孔
                                                               [6]   SHAO Y, RUAN J H, LI X X, et al. Structured Fe 3O 4-doped ordered
            硅为硬模板和嵌段共聚物为软模板是制备有序介孔                                 mesoporous carbon catalyst supported on sintered metal  fibers  for
            碳的常规方法,天然矿物和 MOFs 材料作为硬模板                              intensifying phenol degradation[J]. Process Safety and Environmental
                                                                   Protection, 2020, 136: 288-295.
            为产品的工业化推广或杂原子的引入提供了思路。                             [7]   YUAN D S, ZENG F L, YAN J, et al. A novel route for preparing
            采用双模板法有序引入微孔或大孔以合成多级有序                                 graphitic ordered  mesoporous carbon as electrochemical energy
            介孔碳材料,可有效提高材料的比表面积和孔容。                                 storage material[J]. RSC Advances, 2013, 3(16): 5570-5576.
                                                               [8]   CASTRO-MUIZ A, LORENZO-FIERRO S, MARTÍNEZ-ALONSO
            针对有序介孔碳材料在吸附、催化、储能等领域的                                 A, et al. Ordered mesoporous carbons obtained from low-value coal
            实际应用,仍需改进的地方有:(1)利用商品化的                                tar products for electrochemical energy storage and water
            高分子表面活性剂为软模板制备的有序介孔碳材料                                 remediation[J]. Fuel Processing Technology, 2019, 196: 106152.
                                                               [9]   DENG Y, XU A F, LU W T, et al. Graphene-based ordered mesoporous
            孔径较小,这限制了材料在生物大分子、高分子吸                                 carbon hybrids with large surface areas for supercapacitor[J]. New
            附领域中的应用,故而设计并合成大孔径有序介孔                                 Journal of Chemistry, 2018, 42(9): 7043- 7048.
            碳材料是仍需深入研究的课题;(2)新型模板剂的                            [10]  ZHANG Y, QI F S, LIU Y J. Fabrication of high B-doped ordered
                                                                   mesoporous carbon with 4-hydroxyphenylborate phenolic resin for
            引入可实现有序介孔碳材料结构与性能的多样性,                                 supercapacitor electrode materials[J]. RSC Advances, 2020, 10:
            然而,首先设计并合成特定分子量及拓扑结构的模                                 11210-11218.
                                                               [11]  LIU Y, LI Y J, HE X W. In situ synthesis of ceria nanoparticles in the
            板剂,如嵌段共聚物、POSS 基嵌段共聚物、二氧化
                                                                   ordered mesoporous carbon as a novel electrochemical sensor for the
            硅基嵌段共聚物等,是新型有序介孔碳制备的关键                                 determination of hydrazine[J]. Analytica Chimica Acta, 2014, 819:
            因素;(3)多级交叉结构的有序微/介孔碳、有序大                               26-33.
                                                               [12]  ZHANG Y, WATERHOUSE G I N,  XIANG Z P,  et al. A highly
            /介孔碳材料的制备仍是合成介孔碳的热点;(4)在
                                                                   sensitive electrochemical sensor containing nitrogen-doped ordered
            催化、储能、吸附领域,杂原子的引入以及介孔碳                                 mesoporous carbon (NOMC) for voltammetric determination of
            的表面功能化是显著提高材料实际应用性能的有效                                 L-tryptophan[J]. Food Chemistry, 2020, 326: 126976.
                                                               [13]  MA T Y, LIU L, YUAN Z Y. Direct synthesis of ordered mesoporous
            手段。
                                                                   carbons[J]. Chemical Society Reviews, 2013, 42(9): 3977-4003.
                 在水处理领域,有序介孔碳材料是一种理想的                          [14]  KNOX J H, KAUR B, MILLWARD G R. Structure and performance
            吸附材料。有序介孔碳材料的孔径大小及分布可调                                 of porous  graphitic carbon in  liquid chromatography[J]. Journal of
                                                                   Chromatography A, 1986, 352: 3-25.
            控,介孔表面易于修饰,可通过改性进一步提高材
                                                               [15]  RYOO R, JOO S  H, JUN S. Synthesis of highly ordered carbon
            料的吸附容量及吸附选择性。为了考察介孔碳对污                                 molecular sieves via template-mediated structural transformation[J].
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