有序介孔碳的掺杂及翻模研制有序介孔X型沸石分子筛的任务书.docx

有序介孔碳的掺杂及翻模研制有序介孔X型沸石分子筛的任务书
任务书
任务名：有序介孔碳的掺杂及翻模研制有序介孔X型沸石分子筛
任务简介：
本任务旨在研发一种有序介孔X型沸石分子筛，并探究有序介孔碳的掺杂及翻模对其催化性能的影响。具体任务包括制备有序介孔X型沸石分子筛、制备有序介孔碳、对有序介孔碳进行掺杂和翻模，以及对得到的材料进行表征与性能测试。本任务的完成对深入了解有序介孔材料的制备及其应用具有重要的实际意义。
任务目标：
1.完成有序介孔X型沸石分子筛的制备，具有良好的孔径和孔道形貌；
2.成功制备有序介孔碳材料，并对其进行掺杂和翻模处理；
3.对掺杂和翻模后的有序介孔碳材料进行表面化学性质和催化性能测试，分析其影响机理。
任务内容：
1.制备有序介孔X型沸石分子筛：
（1）高温固态合成法制备有序介孔X型沸石分子筛，通过调节反应温度和时间来控制孔径和孔道形貌；
（2）对得到的沸石分子筛进行表征，包括XRD、SEM、TEM等手段。
2.制备有序介孔碳：
（1）利用硅烷偶联剂法制备介孔硅，改变偶联剂的种类和用量来调节介孔硅的孔径和孔壁厚度；
（2）通过热解或化学气相沉积等方法制备有序介孔碳材料；
（3）利用表面化学改性或改变热处理条件，翻模制备掺杂有序介孔碳材料。
3.控制掺杂和翻模条件，对有序介孔碳进行掺杂和翻模处理，得到不同种类的掺杂和翻模材料。
4.对掺杂和翻模后的材料进行表征与性能测试：
（1）对有序介孔碳材料进行表征，包括XRD、SEM、TEM、BET表面积及孔径分布等；
（2）利用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱等手段对材料进行表面化学性质的分析；
（3）以氧化还原反应、酯化反应等模型反应为例，测试掺杂和翻模材料的催化性能，并比较其优劣。
任务时限：
本任务计划在3年内完成。
任务预算：
本任务的预算为200万元，主要用于实验设备的购置、手续费、人员费用和材料费用等方面。
参考文献：
[1]KresgeCT,LeonowiczME,RothWJ,etal.Orderedmesoporousmolecularsievessynthesizedbyaliquid-crystaltemplatemechanism[J].Nature,1992,359(6397):710-712.
[2]QiuSL,ZhangZP,QiuSY,etal.Carbonaceousmaterialswithhierarchicallyorderedporousstructure:synthesis,functionalizationandapplications[J].ScienceChinaChemistry,2019,62(7):821-840.
[3]ZhouL,LiuZ,WangT,etal.Rationalsynthesisoforderedmesoporousfilamentsasmultifunctionalsupportsforhighlyactivenanocatalysts[J].ACSCatalysis,2018,8(5):4595-4609.
[4]QiuS,LuJ,WangL,etal.Nitrogen-dopedorderedmesoporouscarbonwithgraphiticporewallsasahighlyactiveelectrocatalystforoxygenreduction[J].AngewandteChemieInternationalEdition,2010,49(31):5352-5357.
[5]BandoszTJ,JagielloJ,SchwarzJA,etal.Advancesinthedesignofactivatedcarbonsforenergyandenvironmentalapplications[J].Carbon,2011,49(13):3837-3862.