纳米铸造技术nanocasting

1、纳米铸造(nanocasting )、纳米铸造(nano-casting )，在纳米范围内，把具有特殊空隙结构的材料作为铸模，在该空隙中导入目标材料的前体，使其在该铸模的空隙中反应，利用铸模材料的纳米极限的作用，利用前体纳米铸造(模板法)根据使用的模板，可以分为软模板法和硬模板法两种。 1 A.-H. Lu、F. Schth、adv.mater.2006、18、179315305、2肖义.多孔碳材料的制造、特征和在光催化剂上的应用研究d .辽宁：辽宁师范大学，2008，软模板法(soft一templating )，索一般来说，软模板剂和构成多孔骨架的种(前体)之间有很强的相互作用，模板剂和前体

2、的自组织化多种多样，形成结构均匀的有机-无机或有机-有机复合结构，用一定的方法除去模板剂后，得到多孔材料。 软模板法还可以是分水相合成法和溶剂挥发诱导自组装法。 将水相合成法、模板剂溶解于水中，将溶液调节到适当的PH，加入前体进行溶液化学反应，经过溶胶-凝胶过程得到沉淀，调节到适当的温度，用老化、老化处理过滤、洗涤，干燥采用烧成、提取、照射、微波分解等手段，除去模板剂，3 d.gr g.soler-illia f.babonneaectal.adv.mater.2001，13，1085-1089，4片任意功能性介孔材料的合成和在催化剂上的应用d上海：复旦大学，2010，溶剂挥发诱导自组织化，5

3、 D. Grosso F. Cagnol G. Soler-Illia ect al，adv.funct.mater.2004，14，309-322，硬模板法(soft一模板)是将预先准备的多孔质材料或纳米结晶作为模板由于硬模板提供了真正意义上刚性的结构框架，具有良好的机械性能，可以进行正确的结构复制。 硬模板法的机制，put clay onto wood模板，bake under air，9 J. Lee，S. Han，T. Hyeon，adv.mater.2006，18，20732094，模板为了实现制造材料的形态和结构上的控制，需要控制模板剂自身合成时的形态结构，目前最常用的结构控制模板

4、是规则的介孔硅模板剂，可以根据需要制成面状、管状、球状、棒状、线状。 除去模板的工艺简单，尽可能完全去除模板，不影响目标产物的结构。 目前常用的方法是用某试剂溶解、腐蚀模板，或直接燃烧去除模板剂。 常用模板剂、硅系介孔材料(例如SBA系、MCM系、MSU系等)碳系介孔材料(例如CMK系等)多孔金属氧化物(例如多孔氧化铝等)天然沸石蛋白质生物，10 A. Stein、Z. Wang m.a.fiere ke.adv.mater.2009，21，265293.前体的选择是前体容易导入模板的空隙(通常浸透)，因此前体是通常气体、液体或溶解度高的固体，前体能够充分地填充模板前躯体比较容易转化为目标物，

5、并且在转移过程中结构不能大幅收缩。 前体不能与铸型剂发生化学反应。常用前体、多孔碳或多孔掺杂碳酚醛树脂、中间相沥青、聚丙烯腈、糠醇、蔗糖、葡萄糖、木糖、乙烯、乙炔、丙烯、苯等。 调制多孔的金属氧化物和金属的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、卤素盐等。制造例，SBA-15在150oC下真空干燥12h，在120oC下溶解3 g (PNCl2)3，加入1g的SBA-15，搅拌1h冷却到室温，在N2气氛下加热到120oC(10oC/h )，在恒温1h下加热到700oC (10oC/h ) 恒温20min后停止加热，冷却至室温，加入用丙酮稀释的HF (4850 wt% )，剧烈搅拌1h，得到P-N结构材料，用丙酮

6、反复清洗，使之干燥，11 P. Mohanty、K. Landskron、j.mater.ch 小结、动态模板结构可调的前驱体，结构难以预测，硬模板法，刚性模板精密拷贝模型由于模板的限制结构调整困难，化学品所团队成员贺黄俊峰廖世潮王科云张辉周斌，化学品所团队成员Thank，大，化，连，物，所，you，软模板法的主要机构，液晶模板机构的协同作用机构棒状胶束机构层折叠机构层褶皱机构电荷匹配机构，液晶模板机构， 表面活性剂的液晶相在添加无机反应物之前形成表面活性剂，液晶相在添加无机反应物之后形成，6 C.T.Kresge m.e .流变，w.j.rothectal.nature.1992，359，710-712，协同作用机制，a )波bc )界面区域的硅酸根聚合可以改变无机层的电荷密度，表面活性剂的疏水链接近，无机型和有机型之间的电荷匹配控制表面活性剂的排列。 d )胶束在无机型缩聚过程和无机型缩聚反应加速了胶束形成系液晶相有序