CN113501548A - 具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法 - Google Patents
具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113501548A CN113501548A CN202110646850.9A CN202110646850A CN113501548A CN 113501548 A CN113501548 A CN 113501548A CN 202110646850 A CN202110646850 A CN 202110646850A CN 113501548 A CN113501548 A CN 113501548A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mesoporous
- metal salt
- metal oxide
- surface area
- specific surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims abstract description 44
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 95
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 58
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 58
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 51
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 38
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 7
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N chromium trinitrate Chemical compound [Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- IYDGMDWEHDFVQI-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxotungsten Chemical compound O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.OP(O)(O)=O IYDGMDWEHDFVQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XZWVIKHJBNXWAT-UHFFFAOYSA-N argon;azane Chemical compound N.[Ar] XZWVIKHJBNXWAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 abstract description 35
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 35
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 52
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 50
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 9
- 229920002415 Pluronic P-123 Polymers 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 7
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 229920000428 triblock copolymer Polymers 0.000 description 5
- AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1 AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 4
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- JTRONPPAUSSTQI-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diol;ethanol Chemical compound CCO.OCCO JTRONPPAUSSTQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- HNUQMTZUNUBOLQ-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-octadecoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO HNUQMTZUNUBOLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- VZJJZMXEQNFTLL-UHFFFAOYSA-N chloro hypochlorite;zirconium;octahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.[Zr].ClOCl VZJJZMXEQNFTLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001992 poloxamer 407 Polymers 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
- C01F17/10—Preparation or treatment, e.g. separation or purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
- C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
- C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
- C01F17/224—Oxides or hydroxides of lanthanides
- C01F17/235—Cerium oxides or hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/02—Oxides; Hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/16—Pore diameter
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本申请涉及无机纳米材料合成领域，特别涉及一种具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法。本申请提供的制备方法包括以下步骤：将无机金属盐加入溶剂中溶解，得到无机金属盐前驱体溶液；将无机金属盐前驱体溶液滴加到介孔二氧化硅模板中，搅拌均匀，干燥，得到金属盐‑二氧化硅复合物；对金属盐‑二氧化硅复合物进行煅烧，然后加入氢氧化钠溶液以移除模板，之后离心、洗涤、干燥，即得到介孔金属氧化物空心材料。本申请制得的介孔金属氧化物空心材料拥有超高的比表面积、大的孔体积和纳米管状阵列结构。
Description
技术领域
本申请涉及无机纳米材料合成领域，特别涉及一种具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法。
背景技术
介孔金属氧化物具有比表面积高、孔径均一可调、孔容高和组成成分丰富等优点，因此，受到了研究者的广泛关注。目前制备介孔金属氧化物的方法主要包括软模板法和硬模板法。软模板法以表面活性剂作为结构导向剂合成介孔金属氧化物材料，然而利用软模板法制备的介孔金属氧化物存在金属无机盐前驱体易水解、无法很好地调控其与表面活性剂的相互作用以形成介观相、或者所形成的介观结构易在表面活性剂移除过程中导致结构坍塌等缺点，因此，软模板法难以获得高结晶性的介孔金属氧化物。硬模板法以介孔碳或介孔二氧化硅作为模板合成介孔金属氧化物材料，利用硬模板法尽管能够提高金属氧化物的结晶性，但所得的介孔金属氧化物的比表面积相对较低，孔体积相对较小，极大地限制了介孔金属氧化物在催化、光学、电学和能源转化等方面的应用。
因此，有必要提供一种利用硬模板法制备出高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的方法。
发明内容
本申请提供一种具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，以解决相关技术中利用硬模板法制备的介孔金属氧化物比表面积相对较低、孔体积相对较小的问题。
第一方面，本申请提供了一种具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S101，配置无机金属盐前驱体溶液：将无机金属盐加入溶剂中溶解，得到均匀的无机金属盐前驱体溶液；
步骤S102，将无机金属盐前驱体溶液滴加到介孔二氧化硅模板中，搅拌均匀，干燥，得到金属盐-二氧化硅复合物；
步骤S103，对金属盐-二氧化硅复合物进行煅烧，然后加入氢氧化钠溶液以移除模板，之后离心、洗涤、干燥，即得到介孔金属氧化物空心材料。
一些实施例中，所述介孔二氧化硅模板选用SBA-15-OH、MCF-OH、KIT-6-OH、SBA-12-OH、FDU-12-OH、SBA-16-OH或P-SBA-15-OH中的任一种，介孔二氧化硅模板的水热温度为80℃～140℃。一些优选实施例中，介孔二氧化硅模板的水热温度为90℃～130℃。
一些实施例中，步骤S101中，无机金属盐选用硝酸铁、硝酸铜、硝酸锰、硝酸铈、硝酸镍、硝酸钴、硝酸铬、磷钨酸或磷钼酸中的任一种或多种的混合。
一些实施例中，步骤S101中，溶剂选用水、乙醇、甲醇、乙二醇、丙三醇或四氢呋喃中的任一种或者多种的混合。一些优选实施例中，步骤S101中，溶剂选用任意比例混合的乙醇、水和乙二醇的混合溶液。
一些实施例中，步骤S101中，溶剂选用盐酸、醋酸或硝酸中的任一种或多种的混合。
一些实施例中，无机金属盐选用硝酸铁时，制备硝酸铁前驱体溶液的过程为：按质量份计，称取1～5份硝酸铁加入1～2.5份乙醇中溶解，即得到硝酸铁前驱体溶液。
一些实施例中，无机金属盐选用硝酸钴时，制备硝酸钴前驱体溶液的过程为：按质量份计，称取1～3份硝酸钴加入1～2份乙醇水溶液中，乙醇水溶液中，乙醇和水的体积比为1:1。
一些实施例中，无机金属盐的体积占介孔二氧化硅模板孔体积的比例为1％～100％。一些优选实施例中，无机金属盐的体积占介孔二氧化硅模板孔体积的比例为25％～85％。
一些实施例中，步骤S102中，无机金属盐前驱体溶液的滴加次数为1～10次。一些优选实施例中，步骤S102中，无机金属盐前驱体溶液的滴加次数为2～3次。
一些实施例中，步骤S102中，单次搅拌时间为1分钟～20分钟。一些优选实施例中，单次搅拌时间为5分钟～10分钟。
一些实施例中，步骤S102中，干燥的过程为先在25℃～100℃的条件下静置1h～48h，之后在25℃～150℃的条件下静置1h～56h。一些优选实施例中，步骤S102中，干燥的过程为先在50℃～90℃的条件下静置12h～24h，之后在50℃～120℃的条件下静置12h～48h。
一些实施例中，步骤S103中，煅烧的氛围为静态空气、流动空气、氮气、氩气、氢气-氩气的混合气体、氢气-氮气的混合气体、氨气-氩气的混合气体或氨气-氮气的混合气体。一些优选实施例中，步骤S103中，煅烧的氛围为流动空气、静态空气、氮气、氢气-氩气的混合气体、氢气-氮气的混合气体、氨气-氩气的混合气体或氨气-氮气的混合气体。
一些实施例中，步骤S103中，煅烧的温度为100℃～1000℃，煅烧的升温速率为1～10℃/min。一些优选实施例中，煅烧的升温速率为1～5℃/min。
一些实施例中，无机金属盐选用硝酸铁和硝酸铜的混合物时，步骤S103中，煅烧的温度为150℃～1000℃。一些优选实施例中，无机金属盐选用硝酸铁和硝酸铜的混合物时，步骤S103中，煅烧的温度为150℃～350℃。
一些实施例中，无机金属盐选用硝酸锰时，步骤S103中，煅烧的温度为100℃～1000℃。一些优选实施例中，无机金属盐选用硝酸锰时，步骤S103中，煅烧的温度为100℃～380℃。
一些实施例中，无机金属盐选用硝酸铈时，步骤S103中，煅烧的温度为100℃～1000℃。一些优选实施例中，无机金属盐选用硝酸铈时，步骤S103中，煅烧的温度为100℃～400℃。
一些实施例中，无机金属盐选用硝酸镍时，步骤S103中，煅烧的温度为100℃～1000℃。一些优选实施例中，无机金属盐选用硝酸镍时，步骤S103中，煅烧的温度为100℃～400℃。
一些实施例中，无机金属盐选用硝酸钴时，步骤S103中，煅烧的温度为120℃～1000℃。一些优选实施例中，无机金属盐选用硝酸钴时，步骤S103中，煅烧的温度为120℃～500℃。
一些实施例中，无机金属盐选用磷钨酸和磷钼酸的混合物时，步骤S103中，煅烧的温度为180℃～1000℃。一些优选实施例中，无机金属盐选用磷钨酸和磷钼酸的混合物时，步骤S103中，煅烧的温度为180℃～400℃。
一些实施例中，步骤S103中，氢氧化钠溶液的浓度为0.1～10mol/L，氢氧化钠溶液的温度为25℃～130℃，加入氢氧化钠溶液以移除模板的反应时间为3min～48h。一些优选实施例中，步骤S103中，氢氧化钠溶液的浓度为0.1～2mol/L，氢氧化钠溶液的温度为50℃～80℃，加入氢氧化钠溶液以移除模板的反应时间为3min～2h。
第二方面，本申请还提供了一种利用上述制备方法制得的介孔金属氧化物空心材料。
本申请提供的方法通过毛细凝聚作用在表面具有丰富硅羟基的介孔二氧化硅模板中引入适当比例的无机金属盐前驱体，无机金属盐前驱体填充和分解形成介孔金属氧化物的过程中，利用表面硅羟基与金属离子之间的强相互作用，即可获得具有空心结构的高比表面积介孔金属氧化物。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
1、本申请制得的介孔金属氧化物空心材料拥有超高的比表面积、大的孔体积和纳米管状阵列结构；
2、本申请提供的制备方法简单、可控，利用该制备方法制得的介孔金属氧化物空心材料在催化、能源存储与转换、电子器件和气体传感等方面有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法的流程示意图；
图2为本申请实施例1制得的介孔氧化铁纳米管的样品分析图；
图3为本申请实施例2制得的介孔氧化铈纳米管的氮气物理吸附图；
图4为本申请实施例3制得的介孔氧化锰纳米管的样品分析图；
图5为本申请实施例4制得的介孔氧化铁纳米管的样品分析图；
图6为本申请实施例5制得的介孔氧化铁纳米管的样品分析图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其能解决相关技术中利用硬模板法制备的介孔金属氧化物比表面积相对较低、孔体积相对较小的问题。
图1是本申请实施例提供的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法的流程示意图，参考图1，本申请实施例提供的制备方法包括以下步骤：
步骤S101，配置无机金属盐前驱体溶液：将无机金属盐加入溶剂中溶解，得到均匀的无机金属盐前驱体溶液；无机金属盐选用硝酸铁、硝酸铜、硝酸锰、硝酸铈、硝酸镍、硝酸钴、硝酸铬、磷钨酸或磷钼酸中的任一种或多种的混合；溶剂选用水、乙醇、甲醇、乙二醇、丙三醇或四氢呋喃中的任一种或者多种的混合，溶剂也可以选用盐酸、醋酸或硝酸中的任一种或多种的混合；
步骤S102，将无机金属盐前驱体溶液滴加到介孔二氧化硅模板中，搅拌均匀，先在25℃～100℃的条件下静置1h～48h，之后在25℃～150℃的条件下静置1h～56h，得到金属盐-二氧化硅复合物；无机金属盐前驱体溶液的滴加次数为1～10次，单次搅拌时间为1分钟～20分钟，介孔二氧化硅模板选用SBA-15-OH、MCF-OH、KIT-6-OH、SBA-12-OH、FDU-12-OH、SBA-16-OH或P-SBA-15-OH中的任一种；
步骤S103，在100℃～1000℃的温度条件下对金属盐-二氧化硅复合物进行煅烧，然后加入浓度为0.1～10mol/L、温度为25℃～130℃的氢氧化钠溶液以移除模板，之后离心、洗涤、干燥，即得到介孔金属氧化物空心材料；煅烧的氛围为静态空气、流动空气、氮气、氩气、氢气-氩气的混合气体、氢气-氮气的混合气体、氨气-氩气的混合气体或氨气-氮气的混合气体；煅烧过程的升温速率为1～10℃/min；采用氢氧化钠溶液刻蚀模板的时间为3min～48h。
本申请实施例中使用的SBA-15-OH的制备过程为：将20.0g三嵌段共聚物PluronicP123溶于650mL蒸馏水中，在均匀搅拌下，向P123溶液中加入100mL浓HCl(37wt％)，之后在38℃下搅拌2小时，搅拌完成后，滴加41.6g正硅酸四乙酯，保持38℃搅拌24小时，得到白色悬浮液，将白色悬浮液转移至高压釜中，并在110℃条件下水热处理24小时，过滤，在50℃干燥，得到二氧化硅混合物，将8.0g二氧化硅混合物分散在120mL浓HNO3(65wt％)和40mL过氧化氢溶液(35％)中，然后加热至80℃并回流3小时，过滤、洗涤、干燥，即得到表面具有丰富硅羟基的介孔二氧化硅模板SBA-15-OH，SBA-15-OH的比表面积为785m2/g,孔径为10.1nm,孔体积为1.35cm3/g。
本申请实施例中使用的MCF-OH的制备过程为：将20.0g三嵌段共聚物PluronicP123溶于650mL蒸馏水中，在均匀搅拌下，向P123溶液中加入100mL浓HCl(37wt％)、20.0g1,3,5-三甲基苯和0.23g氟化铵，之后在38℃下搅拌2小时，搅拌完成后，滴加41.6g正硅酸四乙酯，保持38℃搅拌24小时，之后在110℃水热处理24小时，得到介孔二氧化硅复合材料，过滤、干燥，得到二氧化硅混合物，将8.0g二氧化硅混合物分散在120mL浓HNO3(65wt％)和40mL过氧化氢溶液(35％)中，然后加热至80℃并回流3小时，过滤、洗涤、干燥，即得到表面具有丰富硅羟基的介孔二氧化硅模板MCF-OH。
本申请实施例中使用的KIT-6-OH的制备过程为：将20.0g三嵌段共聚物PluronicP123溶于720mL蒸馏水中，在均匀搅拌下，向P123溶液中加入31.5mL浓HCl(37wt％)和20.0g正丁醇，之后在35℃下搅拌1小时，搅拌完成后，滴加43.0g正硅酸四乙酯，保持35℃搅拌24小时，得到白色悬浮液，将白色悬浮液转移至高压釜中，并在110℃条件下水热处理24小时，过滤，在50℃干燥，得到二氧化硅混合物，将8.0g二氧化硅混合物分散在120mL浓HNO3(65wt％)和40mL过氧化氢溶液(35％)中，然后加热至80℃并回流3小时，过滤、洗涤、干燥，即得到表面具有丰富硅羟基的介孔二氧化硅模板KIT-6-OH。KIT-6-OH的比表面积为770m2/g,孔径为10.1nm,孔体积为1.25cm3/g。
本申请实施例中使用的SBA-12-OH的制备过程为：将20.0g非离子表面活性剂Brij-76溶于100g蒸馏水中，在均匀搅拌下，向Brij-76溶液中加入480g浓度为2mol/L的HCl溶液，在室温下搅拌2小时,搅拌完成后，滴加48.0g正硅酸四乙酯，并搅拌24小时，过滤、干燥，使用硝酸和过氧化氢溶液氧化去除模板，即得到表面具有丰富硅羟基的介孔二氧化硅模板SBA-12-OH。
本申请实施例中使用的FDU-12-OH的制备过程为：将10.0g三嵌段共聚物PluronicF127溶于500ml蒸馏水中，在均匀搅拌下，向F127溶液中加入100mL浓盐酸(37wt％)、25g氯化钾和12g1,3,5-三甲基苯，之后在15℃下搅拌2小时,搅拌完成后，滴加41.6g正硅酸四乙酯，并搅拌24小时，得到白色悬浮液，将白色悬浮液转移至高压釜中，并在110℃条件下水热处理24小时，过滤、50℃下干燥，得到二氧化硅混合物，然后将8.0g二氧化硅混合物分散在120mL浓HNO3(65wt％)和40mL过氧化氢溶液(35％)中，加热至80℃并回流3小时，过滤、洗涤、干燥，获得表面具有丰富硅羟基的介孔二氧化硅模板FDU-12-OH。
本申请实施例中使用的SBA-16-OH的制备过程为：将20.0g F108溶于650ml蒸馏水中，在均匀搅拌下，向F108溶液中加入100mL浓盐酸(37wt％)和52.4g硫酸钾，之后在35℃下搅拌2小时,搅拌完成后，滴加42.5g正硅酸四乙酯，并搅拌24小时，得到白色悬浮液，将白色悬浮液转移至高压釜中，并在110℃条件下水热处理24小时，过滤、50℃下干燥，得到二氧化硅混合物，将8.0g二氧化硅混合物分散在120mL浓HNO3(65wt％)和40mL过氧化氢溶液(35％)中，加热至80℃并回流3小时，过滤、洗涤、干燥，即得到表面具有丰富硅羟基的介孔二氧化硅模板SBA-16-OH。
本申请实施例中使用的P-SBA-15-OH的制备过程为：将20.0g三嵌段共聚物Pluronic P123溶于650mL蒸馏水中，在均匀搅拌下，向P123溶液中加入100mL浓HCl(37wt％)和3.2g八水合氯氧化锆，之后在38℃下搅拌2小时，搅拌完成后，滴加41.6g正硅酸四乙酯，保持38℃搅拌24小时，得到白色悬浮液，将白色悬浮液转移至高压釜中，并在110℃条件下水热处理24小时，过滤、50℃下干燥，得到二氧化硅混合物，将8.0g二氧化硅混合物分散在120mL浓HNO3(65wt％)和40mL过氧化氢溶液(35％)中，加热至80℃并回流3小时，过滤、洗涤、干燥，即得到表面具有丰富硅羟基的片状介孔二氧化硅模板P-SBA-15-OH。P-SBA-15-OH的比表面积为667m2/g,孔径为10.9nm,孔体积为1.50cm3/g。
下面结合实施例对本申请提供的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法进行详细说明。
实施例1：
本申请的实施例1提供了一种介孔金属氧化物空心材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S101，将7.5g硝酸铁溶于2.5g乙醇-乙二醇水溶液中，搅拌溶解形成透明的硝酸铁前驱体溶液；乙醇-乙二醇水溶液中，乙醇、乙二醇和水的体积比为1：1：1；
步骤S102，将0.20g硝酸铁前驱体溶液分3次滴加到0.5gSBA-15-OH模板中，每次滴加后充分搅拌10分钟，滴加完毕后，将得到的反应体系密封，之后先在70℃的烘箱中静置12小时，然后在90℃的烘箱中静置24小时，得到金属盐-二氧化硅复合物；
步骤S103，将金属盐-二氧化硅复合物转移到马弗炉中，将马弗炉从室温以5℃/min的速率升至200℃，煅烧10h，煅烧结束后，加入2mol/L的氢氧化钠溶液在70℃下除去SBA-15-OH模板，之后通过离心、水洗和乙醇洗，并进一步干燥，即得到介孔氧化铁纳米管。
实施例1制得的介孔氧化铁纳米管的比表面积为313m2/g,孔径为4.9nm,孔体积为0.76cm3/g。
图2为实施例1制得的介孔氧化铁纳米管的样品分析图，图2a为实施例1制得的介孔氧化铁纳米管的XRD图，图2b为实施例1制得的介孔氧化铁纳米管的氮气物理吸附图，图2c为实施例1制得的介孔氧化铁纳米管的TEM照片，图2d为实施例1制得的介孔氧化铁纳米管的超薄切片的暗场STEM照片，从图2d可以看出，实施例1制得的介孔氧化铁纳米管的外径大约为8.0nm，中间部分为中空结构，证明该材料为空心管状阵列结构。
实施例2：
本申请的实施例2提供了一种介孔金属氧化物空心材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S101，将3.4g硝酸铈溶于1.6g浓度为1.07mol/L的盐酸溶液中，搅拌溶解形成透明的硝酸铈前驱体溶液；
步骤S102，称取0.38g硝酸铈前驱体溶液分3次滴加到0.5gSBA-15-OH模板中，每次滴加后充分搅拌10分钟，滴加完毕后，将得到的反应体系密封，之后先在90℃的烘箱中静置20小时，然后在120℃的烘箱中静置12小时，得到金属盐-二氧化硅复合物；
步骤S103，将金属盐-二氧化硅复合物转移到管式炉中，在氨气-氮气的混合气体氛围中从室温以3℃/min的速率升至450℃，煅烧5h，煅烧结束后，加入2mol/L的氢氧化钠溶液在70℃下除去SBA-15-OH模板，之后经过离心、水洗、乙醇洗，并进一步干燥，即得介孔氧化铈纳米管。
实施例2制得的介孔氧化铈纳米管的比表面积为166m2/g,孔径为3.1nm,孔体积为0.48cm3/g。
图3为实施例2制得的介孔氧化铈纳米管的氮气物理吸附图。通过氮气物理吸附图可知，所制的介孔二氧化铈材料具有高的比表面积、均一的孔径和大的孔容。
实施例3：
本申请的实施例3提供了一种介孔金属氧化物空心材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S101，称取2g硝酸锰溶于2mL水中，充分搅拌溶解，得到硝酸锰溶液；
步骤S102，将0.78g硝酸锰溶液分三次滴加到0.5g SBA-15-OH模板中，每次滴加后充分搅拌15分钟，滴加完毕后，将得到的反应体系密封，之后先在60℃的烘箱中静置24小时，然后在80℃的烘箱中静置48小时，得到金属盐-二氧化硅复合物；
步骤S103，将金属盐-二氧化硅复合物转移到管式炉中，在氢气-氩气混合气体的氛围中将管式炉从室温以5℃/min的速率升至100℃，煅烧10h，煅烧结束后，加入0.1mol/L的氢氧化钠溶液在70℃下除去SBA-15-OH模，之后通过离心、水洗和乙醇洗，并进一步干燥，即得介孔氧化锰纳米管。
实施例3制得的介孔氧化锰纳米管的比表面积为160m2/g,孔径为5.3nm,孔体积为0.65cm3/g。
图4为实施例3制得的介孔氧化锰纳米管的样品分析图，图4a为实施例3制得的介孔氧化锰纳米管的氮气物理吸附图，由图4a可知，所制得的介孔氧化锰材料具有高的比表面积、均一的孔径和大的孔容；图4b为实施例3制得的介孔氧化锰纳米管的TEM照片，由图4b可知，制得的介孔氧化锰材料完全复制了SBA-15-OH的形貌，同时，与传统纳米浇铸法获得的介孔二氧化锰有明显的区别。
实施例4：
本申请的实施例4提供了一种介孔金属氧化物空心材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S101，将2.8g硝酸铁溶于1.0g乙醇-乙二醇的混合溶液中，搅拌溶解形成透明的硝酸铁前驱体溶液；乙醇-乙二醇的混合溶液中，乙醇与乙二醇的体积比为2:1；
步骤S102，将0.85g硝酸铁前驱体溶液分3次滴加到0.5gKIT-6-OH模板中，每次滴加后充分搅拌10分钟，滴加完毕后，将得到的反应体系密封，之后先在80℃的烘箱中静置18小时，然后在120℃的烘箱中静置36小时，得到金属盐-二氧化硅复合物；
步骤S103，将金属盐-二氧化硅复合物转移到管式炉中，将管式炉在氮气的氛围中从室温以2℃/min的速率升至200℃，煅烧10h，煅烧结束后，加入0.5mol/L的氢氧化钠溶液在70℃下除去KIT-6-OH模板，之后经过离心、水洗和乙醇洗,并进一步干燥，即得介孔氧化铁纳米管。
实施例4得到的介孔氧化铁纳米管的比表面积为278m2/g,孔径为5.3/8.4nm,孔体积为0.79cm3/g。
图5为实施例4得到的介孔氧化铁纳米管的样品分析图，图5a为实施例4得到的介孔氧化铁纳米管的XRD图，由图5a可知，所制得的材料是氧化铁的晶相；图5b为实施例4得到的介孔氧化铁纳米管的氮气物理吸附图，由图5b可知，所制得的材料具有高的比表面积、均一的孔径和高的孔容，孔的尺寸在介孔范围内；图5c为实施例4得到的介孔氧化铁纳米管的TEM照片，由图5c可知，所制得的材料完全复制了KIT-6-OH模板的形貌，与传统通过纳米浇铸法获得的材料有明显的差异。
实施例5：
本申请的实施例5提供了一种介孔金属氧化物空心材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S101，将3.0g硝酸铁溶于2.5g乙醇水溶液中，搅拌溶解形成透明的硝酸铁前驱体溶液；乙醇水溶液中，乙醇和水的体积比为3:2；
步骤S102，将2.75g硝酸铁前驱体溶液分3次滴加到0.5gP-SBA-15-OH模板中，每次滴加后充分搅拌15分钟，滴加完毕后，将得到的反应体系密封，之后先在60℃的烘箱中静置24小时，然后在80℃的烘箱中静置48小时，得到金属盐-二氧化硅复合物；
步骤S103，将金属盐-二氧化硅复合物转移到管式炉中，在氮气的氛围中将管式炉从室温以1℃/min的速率升至200℃，煅烧10h，煅烧结束后，加入2mol/L的氢氧化钠溶液在70℃下除去P-SBA-15-OH模板，之后经过离心、水洗和乙醇洗，并进一步干燥，即得到介孔氧化铁纳米管。
实施例5制得的介孔氧化铁纳米管的比表面积为212m2/g,孔径为4.4nm,孔体积为0.82cm3/g。
图6为实施例5制得的介孔氧化铁纳米管的样品分析图，图6a为实施例5制得的介孔氧化铁纳米管的XRD图，由图6a可知，所制得的材料具有氧化铁的晶相，说明制得的材料是氧化铁；图6b为实施例5制得的介孔氧化铁纳米管的氮气物理吸附图，由图6b可知，所制得的材料具有高的比表面积、均一的孔径和大的孔容，孔径表现出明显的双孔分布；图6c为实施例5制得的介孔氧化铁纳米管的TEM照片，由图6c可知，所制得的材料完全复制了P-SBA-15-OH的形貌。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101，将无机金属盐加入溶剂中溶解，得到无机金属盐前驱体溶液；
S102，将无机金属盐前驱体溶液滴加到介孔二氧化硅模板中，搅拌均匀，干燥，得到金属盐-二氧化硅复合物；
S103，对金属盐-二氧化硅复合物进行煅烧，然后加入氢氧化钠溶液以移除模板，之后离心、洗涤、干燥，即得到介孔金属氧化物空心材料。
2.根据权利要求1所述的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其特征在于，步骤S101中，无机金属盐选用硝酸铁、硝酸铜、硝酸锰、硝酸铈、硝酸镍、硝酸钴、硝酸铬、磷钨酸或磷钼酸中的任一种或多种的混合。
3.根据权利要求1所述的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其特征在于，步骤S101中，溶剂选用水、乙醇、甲醇、乙二醇、丙三醇或四氢呋喃中的任一种或者多种的混合。
4.根据权利要求1所述的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其特征在于，步骤S101中，溶剂选用盐酸、醋酸或硝酸中的任一种或多种的混合。
5.根据权利要求1所述的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其特征在于，步骤S102中，干燥的过程为先在25℃～100℃的条件下静置1h～48h，之后在25℃～150℃的条件下静置1h～56h。
6.根据权利要求1所述的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其特征在于，步骤S102中，所述介孔二氧化硅模板选用SBA-15-OH、MCF-OH、KIT-6-OH、SBA-12-OH、FDU-12-OH、SBA-16-OH或P-SBA-15-OH中的任一种。
7.根据权利要求1所述的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其特征在于，步骤S103中，煅烧的氛围为静态空气、流动空气、氮气、氩气、氢气-氩气的混合气体、氢气-氮气的混合气体、氨气-氩气的混合气体或氨气-氮气的混合气体。
8.根据权利要求1所述的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其特征在于，步骤S103中，煅烧的温度为100℃～1000℃。
9.根据权利要求1所述的具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料的制备方法，其特征在于，步骤S103中，氢氧化钠溶液的浓度为0.1～10mol/L。
10.一种介孔金属氧化物空心材料，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110646850.9A CN113501548A (zh) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110646850.9A CN113501548A (zh) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113501548A true CN113501548A (zh) | 2021-10-15 |
Family
ID=78009772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110646850.9A Pending CN113501548A (zh) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113501548A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115385387A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-25 | 武汉大学 | 一种富含缺陷的高比表面积介孔金属氧化物及其制备方法和应用 |
| CN115557525A (zh) * | 2022-03-23 | 2023-01-03 | 黑龙江大学 | 一种制备镧系金属氧化物阵列材料的方法及应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101214928A (zh) * | 2008-01-11 | 2008-07-09 | 北京工业大学 | 利用硬模板剂合成高比表面积有序介孔金属氧化物的方法 |
| CN101306840A (zh) * | 2008-06-13 | 2008-11-19 | 北京工业大学 | 一种利用硬模板合成有序介孔氧化锰或氧化钴的方法 |
| CN101747046A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-06-23 | 南京航空航天大学 | 大比表面积晶态介孔CoFe2O4的制备方法 |
| CN101851002A (zh) * | 2009-03-31 | 2010-10-06 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种有序介孔氧化铟的合成方法 |
| CN101973590A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-02-16 | 北京师范大学 | 小尺寸介孔金属氧化物的制备方法 |
| CN102583545A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-07-18 | 北京工业大学 | 一种三维有序介孔氧化钼的制备方法 |
| CN102583255A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-07-18 | 渤海大学 | 一种介孔过渡金属复合氧化物的制备方法 |
| CN103395818A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-11-20 | 上海应用技术学院 | 一种介孔氧化铈纳米材料及其制备方法 |
| CN110694619A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-17 | 苏州大学 | 负载铂和钌双金属的氧化锆纳米管复合材料及其制备方法与在低温热催化处理甲苯中的应用 |
| CN111362295A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-07-03 | 宁夏大学 | 一种高比表面积有序大介孔氧化铈材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-06-10 CN CN202110646850.9A patent/CN113501548A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101214928A (zh) * | 2008-01-11 | 2008-07-09 | 北京工业大学 | 利用硬模板剂合成高比表面积有序介孔金属氧化物的方法 |
| CN101306840A (zh) * | 2008-06-13 | 2008-11-19 | 北京工业大学 | 一种利用硬模板合成有序介孔氧化锰或氧化钴的方法 |
| CN101851002A (zh) * | 2009-03-31 | 2010-10-06 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种有序介孔氧化铟的合成方法 |
| CN101747046A (zh) * | 2009-10-15 | 2010-06-23 | 南京航空航天大学 | 大比表面积晶态介孔CoFe2O4的制备方法 |
| CN101973590A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-02-16 | 北京师范大学 | 小尺寸介孔金属氧化物的制备方法 |
| CN102583255A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-07-18 | 渤海大学 | 一种介孔过渡金属复合氧化物的制备方法 |
| CN102583545A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-07-18 | 北京工业大学 | 一种三维有序介孔氧化钼的制备方法 |
| CN103395818A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-11-20 | 上海应用技术学院 | 一种介孔氧化铈纳米材料及其制备方法 |
| CN110694619A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-17 | 苏州大学 | 负载铂和钌双金属的氧化锆纳米管复合材料及其制备方法与在低温热催化处理甲苯中的应用 |
| CN111362295A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-07-03 | 宁夏大学 | 一种高比表面积有序大介孔氧化铈材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DONG GU ET AL.: "Surface-Casting Synthesis of Mesoporous Zirconia with a CMK-5-Like Structure and High Surface Area", 《ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAL EDITION》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115557525A (zh) * | 2022-03-23 | 2023-01-03 | 黑龙江大学 | 一种制备镧系金属氧化物阵列材料的方法及应用 |
| CN115557525B (zh) * | 2022-03-23 | 2023-11-03 | 黑龙江大学 | 一种制备镧系金属氧化物阵列材料的方法及应用 |
| CN115385387A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-25 | 武汉大学 | 一种富含缺陷的高比表面积介孔金属氧化物及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113501548A (zh) | 具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法 | |
| CN111333127B (zh) | 一种分级多孔蜂窝状氧化镍微球及其制备方法 | |
| CN107032408B (zh) | 一种MnO掺杂的四氧化三铁/C分级纳米球结构复合材料及其制备方法 | |
| CN105502286B (zh) | 一种多孔纳米NiFe2O4的制备方法 | |
| CN101306840A (zh) | 一种利用硬模板合成有序介孔氧化锰或氧化钴的方法 | |
| CN103449403A (zh) | 氮掺杂多壁碳纳米管的制备方法 | |
| CN109126853A (zh) | 一种具有碳缺陷的反蛋白石g-C3N4光催化剂的制备方法 | |
| CN105585043B (zh) | 一种花状纳米氧化铈材料的制备方法 | |
| CN112588283A (zh) | 一种碳量子点/介孔层状二氧化钛及其制备方法和应用 | |
| CN108996557B (zh) | 一种空心球结构氧化镍/氧化铜复合纳米材料及其制备方法 | |
| US20210308656A1 (en) | Yolk/Shell-Type CoxCu1-xCo2O4@CoyCu1-yCo2O4 Catalyst as well as Preparation Method and Application thereof to Catalytic Hydrogen Generation | |
| CN111547701A (zh) | 一种磁性钴纳米颗粒限域于氮掺杂的多孔碳材料及其制备方法 | |
| CN110605137A (zh) | 一种CdS基复合光催化剂的制备方法及其在水裂解产氢方面的应用 | |
| CN108380203B (zh) | 一种介孔壁中空核壳球形LaMnO3钙钛矿催化剂及其制备方法 | |
| CN105944738A (zh) | 一种基于表面改性的TiO2/MoS2复合材料的制备方法 | |
| CN109160544A (zh) | 一种稀土-过渡金属复合氧化物多孔空心球的制备方法 | |
| CN113736094B (zh) | 一种分级多孔zif-9的合成方法 | |
| CN107899594B (zh) | 一种碳点修饰羟基磷酸铜光催化材料及其制备方法 | |
| CN109879314A (zh) | 一种以生物质为模板制备具有量子尺寸的金属氧化物纳米片的方法 | |
| KR100991013B1 (ko) | 질소 치환 티타니아 나노튜브 및 이의 제조방법 | |
| CN108385369A (zh) | 一种基于水热反应的单层多孔二氧化钛改性的纺织品的制备方法 | |
| CN109603813A (zh) | 一种微/纳米球状氧化钨高效光催化剂的制备方法 | |
| CN114956167A (zh) | 一种具有超高比表面积的纳米二氧化钛及其制备方法 | |
| CN113479930B (zh) | 具有高晶相转变温度的介孔二氧化钛材料及其制备方法 | |
| CN112108162A (zh) | 一种0d/2d复合纳米材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211015 |