一种介孔氧化硅/阳极氧化铝异质结膜、超组装制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN111748803A

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN202010640001.8

    申请日:2020-07-06

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于膜技术领域,具体涉及一种介孔氧化硅/阳极氧化铝异质结膜、超组装制备方法及其应用,利用氧化硅与AAO表面的氢键作用力,以AAO为基底,借助旋涂的方法,通过界面超组装和蒸发诱导自组装构筑策略在AAO基底上制备一层超薄的、规整有序的、厚度可控的介孔硅膜,从而得到介孔硅/AAO异质结膜。该异质结膜包括介孔硅较小的带负电荷的介孔通道和阳极氧化铝带正电荷的纳米通道,为离子提供了丰富的传输通道。这种带不同电荷的双极膜结构能够为离子传输提供丰富的通道,大大降低离子传输的内阻,有利于在能量捕获方面的应用,同时提供了一种构建具有离子选择性和盐差能捕获的纳流控器件的方法,也为构筑固态纳米通道膜提供一种新思路。

    一种介孔碳硅/阳极氧化铝复合膜、超组装制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN111729512A

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010639827.2

    申请日:2020-07-06

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于纳流控能源技术领域,提供了一种介孔碳硅/阳极氧化铝复合膜、超组装制备方法及其应用,用F127、正硅酸乙酯及甲阶酚醛树脂制备介孔碳硅前驱体溶液,将该前驱体溶液旋涂到堵好孔的阳极氧化铝膜上,然后经过室温下的蒸发诱导自组装、热聚合及惰性氛围下的焙烧,得到介孔碳硅/阳极氧化铝复合膜。本发明采用蒸发诱导自组装方式制备具有规整纳米通道结构的介孔碳硅膜,之后采用界面超组装方式在AAO基底上生长一层介孔碳硅膜,从而得到具有优越阳离子选择性的MCS/AAO复合膜,实现MCS/AAO复合膜的大规模制备。该复合膜能够为离子传输提供丰富的通道,在渗透能领域有很大的应用前景,并且可以进一步修饰活性基团,用于能源捕获、生物传感、脱盐等领域。

    一种三维有序蜂窝状交联大孔碳及其超组装制备方法

    公开(公告)号:CN111662092A

    公开(公告)日:2020-09-15

    申请号:CN202010667888.X

    申请日:2020-07-13

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种三维有序蜂窝状交联大孔碳及其超组装制备方法,涉及多孔材料领域。本发明提供的三维有序蜂窝状交联大孔碳是利用碳源填充聚苯乙烯微球模板,烘干,在惰性气氛下去除模板,即得。所用碳源为甲阶酚醛树脂溶液,所用聚苯乙烯微球模板是用聚苯乙烯微球真空抽滤获得。本发明通过改变反应条件可以获得不同孔径的聚苯乙烯微球模板,进而得到不同孔径大小的三维有序蜂窝状交联大孔碳。本发明制备方法简单,成本低廉,有望在工业生产中得到应用。

    双壳层非对称半导体材料及其超组装方法

    公开(公告)号:CN111302393A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN202010123462.8

    申请日:2020-02-27

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种双壳层非对称半导体材料及其超组装方法,该方法包括:步骤一,将模板剂溶解在水中,形成均一的微乳液体系,再加入碳源充分混合搅拌,再将得到的混合溶液置于反应釜中,在140℃-160℃的烘箱中反应8h-24h,得到非对称的瓶状开口碳聚合物框架(VPFs);步骤二,以VPFs为模板,在其外表面和内表面生长均匀的非晶TiO2层,得到三明治夹层结构的中间体;步骤三,对中间体进行煅烧处理,从而去除瓶状开口碳聚合物框架,得到双壳层非对称半导体材料,其中步骤二包括:将VPFs分散于乙醇中,再加入氨水和钛酸四丁酯,再将上述混合物置于25℃-80℃油浴锅中反应12h-30h,得到中间体。

    一种TA-MS/AAO异质结纳米通道及其制备方法

    公开(公告)号:CN114137029B

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202111420357.1

    申请日:2021-11-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种TA‑MS/AAO异质结纳米通道的制备方法,包括以下步骤:步骤1,将阳极氧化铝作为基底,通过旋涂前驱体溶液,和后续界面超组装和蒸发诱导自组装的方法在所述阳极氧化铝的表面构建一层厚度可调的介孔氧化硅层作为离子选择性层,制备得到MS/AAO异质纳米通道;步骤2,将MS/AAO异质结纳米通道浸入3‑氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中进行浸泡;步骤3,对步骤2浸泡后的MS/AAO异质结纳米通道进行清洗后,再进行加热,得到NH2‑MS/AAO纳米通道;步骤4,将NH2‑MS/AAO纳米通道浸入单宁酸溶液中,在室温下进行浸泡;步骤5,对步骤4浸泡后的NH2‑MS/AAO纳米通道进行清洗,得到TA‑MS/AAO异质结纳米通道。本发明还提供了一种TA‑MS/AAO异质结纳米通道,采用TA‑MS/AAO异质结纳米通道的制备方法制备得到。

    双壳层非对称半导体材料及其超组装方法

    公开(公告)号:CN111302393B

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202010123462.8

    申请日:2020-02-27

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种双壳层非对称半导体材料及其超组装方法,该方法包括:步骤一,将模板剂溶解在水中,形成均一的微乳液体系,再加入碳源充分混合搅拌,再将得到的混合溶液置于反应釜中,在140℃‑160℃的烘箱中反应8h‑24h,得到非对称的瓶状开口碳聚合物框架(VPFs);步骤二,以VPFs为模板,在其外表面和内表面生长均匀的非晶TiO2层,得到三明治夹层结构的中间体;步骤三,对中间体进行煅烧处理,从而去除瓶状开口碳聚合物框架,得到双壳层非对称半导体材料,其中步骤二包括:将VPFs分散于乙醇中,再加入氨水和钛酸四丁酯,再将上述混合物置于25℃‑80℃油浴锅中反应12h‑30h,得到中间体。

    一种超组装纳米线-多孔氧化铝异质结构膜器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN115138223B

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202210556380.1

    申请日:2022-05-20

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种超组装纳米线‑多孔氧化铝异质结构膜器件及其制备方法,以AAO为基底,纳米线为基元,将纳米线组装在AAO上,得到异质结构膜器件。以间氨基苯酚为碳源,六亚甲基四胺为原料前驱体,十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂,通过水热法得到纳米线,随后以AAO为基底,通过真空抽滤引发的界面超组装策略在AAO基底上制备一层密集组装的纳米线膜。与现有技术相比,本发明纳米线/AAO异质结膜器件包括纳米线之间带负电荷的介孔通道和阳极氧化铝带正电荷的纳米通道,为离子提供了丰富的传输通道,这种不对称结构能够提供选择性的离子传输性能,因而具有优越的盐差发电能力。本发明为功能膜材料提供了一种构建具有离子选择性和盐差能捕获的纳流控器件的方法和新颖的思路。

    一种植酸修饰的氮碳纳米框架及其超组装制备方法

    公开(公告)号:CN114368740B

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202111600487.3

    申请日:2021-12-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于有机‑无机杂化材料技术领域,提供了一种植酸修饰的氮碳纳米框架及其超组装制备方法,首先合成锌沸石咪唑框架,然后对锌沸石咪唑框架进行高温碳化,得到氮碳纳米框架;再将氮碳纳米框架与植酸溶液混合,超声分散搅拌后倒入培养皿中;将培养皿置于烘箱中干燥反应;最后用水清洗干燥后的样品,放置于真空烘箱继续干燥,得到植酸修饰的氮碳纳米框架。氮碳纳米框架中的氮原子可以通过氢键和植酸分子的羟基键合,使得植酸分子可以在纳米框架表面组装修饰,同时由于植酸分子自带的磷酸根基团具有较多的负电荷,使得修饰后的纳米框架的表面的电负性更强。本发明制备方法简单、通用性强,成本低廉,有望在工业生产中得到应用。

    一种非对称介孔磁性材料的制备方法

    公开(公告)号:CN116072410A

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202111298684.4

    申请日:2021-11-04

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种非对称介孔磁性材料的制备方法,具体如下:首先采用水油双相微乳液模板法合成二氧化硅纳米瓶,再通过硅氧键使磁性四氧化三铁纳米颗粒均匀的负载在二氧化硅基底的内外两侧,然后以CTAC作为模板剂,通过双向界面法在外侧生长一层介孔二氧化硅,最后通过原位生长的方法,在介孔二氧化硅的外侧生长纳米金颗粒。本发明在非对称中空纳米硅瓶的基础上加入贵金属纳米颗粒和磁性金属氧化物材料,提供了一种具有良好磁响应性的非对称材料制备方法,也为介孔复合材料界面自组装的发展提供了一种可靠的技术支持。

    一种界面超组装聚脲/多孔材料/氧化铝功能膜的制备方法

    公开(公告)号:CN114381024B

    公开(公告)日:2022-11-15

    申请号:CN202111633397.4

    申请日:2021-12-29

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开了一种界面超组装聚脲/多孔材料/氧化铝功能膜的制备方法,该方法首先是通过界面超组装方法在AAO基底上生长了一层有序的介孔二氧化硅层。由于介孔二氧化硅层具有超常的亲水性,且陶瓷膜易脆的性质限制了其实际应用价值。聚脲作为一种防水超强的涂料,可以用于改善膜表面的性质。本专利是在MS/AAO基底,通过二次界面超组装方法在MS/AAO基底上生长了一层聚脲涂层,可以很好地改善MS/AAO复合膜的表面性质。本发明采用两次界面超组装方法制备得到了PMSA复合膜,具有潜在的实际应用价值。

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