高孔隙率氮化硼的无模板合成及其孔道结构和气体吸附性能研究

 
 多孔氮化硼作为一种新型的多孔材料，具有较高的比表面积、良好的化学稳定性和高热导率等优点，在气体储存、水/空气处理、工业气液分离、药物传递和催化等方面具有广阔的应用前景。然而，目前对多孔氮化硼的形成机理及其孔隙率调控的理解非常有限，阻碍了材料的发展。英国帝国理工大学化学工程系的Sofia Marchesini等利用多种易于获得且具有不同热分解模式的含氮前驱体，通过简单的无模板法合成了高表面积和微/介孔率可调控的多孔氮化硼。他们利用3D断层扫描技术对样品的孔道结构进行了直接的观察，并利用SEM、TEM、STEM等分析工具对样品从纳米到宏观尺度的形貌和孔隙度进行了全面表征。结果表明，这种合成方法可以调节多孔氮化硼的孔隙度，比表面积最高可达1920 m2/g，在25℃，20 bar压力下CO2吸附量为8.3 mmol/g。造粒后，所合成的多孔氮化硼的CO2吸附量也高达8.4 mmol/g，可与商业基准或其它氮化硼材料相媲美。该成果发表在ACS Nano 2017, 11(10), 10003-10011上。

图 (a)利用单一含氮前驱体和多种含氮前驱体制备的多孔氮化硼的氮气吸脱附曲线；(b)造粒前后多孔氮化硼的氮气吸脱附曲线；(c)造粒前后多孔氮化硼的CO2和N2吸附等温线（25℃，20bar以下）。
(简报作者: 刘爱平 责任编辑：郁超)

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