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胶束融合-聚集组装法合成富含活性基团的介孔碳材料，可用于高灵敏度氨气传感
近日，复旦大学赵东元（点击查看介绍）、邓勇辉教授（点击查看介绍）团队发展了一种全新的胶束融合-聚集组装方法，采用聚环氧乙烷-block-聚苯乙烯（PEO-b-PS）两亲性嵌段共聚物为模板剂、酚醛树脂为前驱体，成功地合成了具有高度有序二维六方介观结构的介孔碳材料。这种有序介孔碳材料可以做成气体传感器件，对于氨气显示了优秀的气敏传感性能。相关研究成果近期在Journal of the American Chemical Society在线发表。
该研究提出了一种新型溶剂挥发诱导胶束融合-聚集组装方法，合成了一种新型二维六方介观结构的大孔径介孔碳材料。在合成过程中，他们巧妙采用PS-b-PEO嵌段共聚物的良溶剂四氢呋喃（THF）与大量水混合作为组装体系。随着合成溶液中THF的挥发，PEO-b-PS（模板剂）与酚醛树脂前驱体在四氢呋喃/水碱性混合溶液中形成球形复合胶束，在剪切力作用下融合形成类起伏柱状复合胶束，并随着THF进一步挥发，聚集形成具有有序介观结构的沉淀物，经过惰性气氛下焙烧除去模板剂后，就可以得到有序度高、孔径大的介孔碳材料。通过改变模板剂中PS疏水端的长度，介孔碳的孔径可以在26.2 - 36.3 nm范围中进行调节，比表面积和孔容分别可以达到571 m2/g 与 0.54 cm3/g。研究发现，该材料不仅具有开放、独特的喇叭状孔道结构，而且具有丰富的活性基团（-COOH，-OH），在氨气传感检测方面显示出优异的气敏传感性能，可以在1秒钟内快速、灵敏地、选择性地检测出氨气，检测极限非常低（1 ppm）和选择性极高（95%），有望用于环境中氨气浓度的监测。
研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委、上海市科委和教育部等的资助。
该论文作者为：Wei Luo, Tao Zhao, Yuhui Li, Jing Wei, Pengcheng Xu, Xinxin Li, Youwei Wang, Wenqing Zhang, Ahmed A. Elzatahry, Abdulaziz Alghamdi, Yonghui Deng, Lianjun Wang, Wan Jiang, Yong Liu, Biao Kong, Dongyuan Zhao
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：
A Micelle Fusion−Aggregation Assembly Approach to Mesoporous Carbon Materials with Rich Active Sites for Ultrasensitive Ammonia Sensing
J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 12586-12595, DOI: 10.1021/jacs.6b07355
导师介绍
赵东元院士
http://www.x-mol.com/university/faculty/9627
邓勇辉教授
http://www.x-mol.com/university/faculty/9666