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A comprehensive review of template-assisted porous carbons: Modern preparation methods and advanced applications
Materials Science and Engineering: R: Reports ( IF 31.6 ) Pub Date : 2022-05-18 , DOI: 10.1016/j.mser.2022.100682
V. Pavlenko , S. Khosravi H , S. Żółtowska , A.B. Haruna , M. Zahid , Z. Mansurov , Z. Supiyeva , A. Galal , K.I. Ozoemena , Q. Abbas , T. Jesionowski

Carbons with hierarchical pores in the range of few nanometers obtained via template-assisted methods offer a great control over structure and geometry of pores, keeping them uniformly distributed and better connected. Another advantage is the easy functionalization of templated porous carbons (TPCs) by various dopants, which makes them excellent materials for catalysis, energy storage and conversion, sensors and environmental applications. Herein, beyond zeolite-templated carbons, key methodologies based on the template material such as organic and metal oxides, silica, polymers, metal-organic framework (MOFs) and bio-originated materials used for the preparation of porous carbons possessing predetermined structure and composition, have been reviewed. The effects of precursor material on the textural and structural properties of TPCs have been described. In scope of applying novel methods such as evaporation induced self-assembling (EISA), the influence of different templates on the properties of resulting materials has been discussed. Further, advances on the template-induced synthesis of self-supporting metal-organic frameworks and their utilization as advanced templates have been described. Moreover, self-templates are especially emphasized, application of which in our opinion can provide a sustainable large-scale production of TPCs. The recent progress in the study of the diffusional processes, energy and biomedical applications as well as the confinement effects of different liquids and proteins within the porous matrices of template-derived carbons, have been reviewed.



中文翻译:

模板辅助多孔碳的综合综述:现代制备方法和先进应用

通过模板辅助方法获得的具有几纳米范围内的分级孔隙的碳可以很好地控制孔隙的结构和几何形状,使它们保持均匀分布并更好地连接。另一个优点是模板化多孔碳 (TPC) 易于通过各种掺杂剂进行功能化,这使其成为催化、能量存储和转换、传感器和环境应用的优秀材料。在此,除了沸石模板碳之外,基于模板材料的关键方法,如有机和金属氧化物、二氧化硅、聚合物、金属有机骨架 (MOF) 和用于制备具有预定结构和组成的多孔碳的生物源材料, 已审核。已经描述了前体材料对 TPC 的结构和结构特性的影响。在应用蒸发诱导自组装 (EISA) 等新方法的范围内,讨论了不同模板对所得材料性能的影响。此外,还描述了自支撑金属有机框架的模板诱导合成及其作为高级模板的应用的进展。此外,特别强调了自模板,我们认为其应用可以提供可持续的大规模生产 TPC。综述了近年来在扩散过程、能源和生物医学应用以及不同液体和蛋白质在模板衍生碳的多孔基质中的限制效应的研究进展。在应用蒸发诱导自组装 (EISA) 等新方法的范围内,讨论了不同模板对所得材料性能的影响。此外,还描述了自支撑金属有机框架的模板诱导合成及其作为高级模板的应用的进展。此外,特别强调了自模板,我们认为其应用可以提供可持续的大规模生产 TPC。综述了近年来在扩散过程、能源和生物医学应用以及不同液体和蛋白质在模板衍生碳的多孔基质中的限制效应的研究进展。在应用蒸发诱导自组装 (EISA) 等新方法的范围内,讨论了不同模板对所得材料性能的影响。此外,还描述了自支撑金属有机框架的模板诱导合成及其作为高级模板的应用的进展。此外,特别强调了自模板,我们认为其应用可以提供可持续的大规模生产 TPC。综述了近年来在扩散过程、能源和生物医学应用以及不同液体和蛋白质在模板衍生碳的多孔基质中的限制效应的研究进展。讨论了不同模板对所得材料性能的影响。此外,还描述了自支撑金属有机框架的模板诱导合成及其作为高级模板的应用的进展。此外,特别强调了自模板,我们认为其应用可以提供可持续的大规模生产 TPC。综述了近年来在扩散过程、能源和生物医学应用以及不同液体和蛋白质在模板衍生碳的多孔基质中的限制效应的研究进展。讨论了不同模板对所得材料性能的影响。此外,还描述了自支撑金属有机框架的模板诱导合成及其作为高级模板的应用的进展。此外,特别强调了自模板,我们认为其应用可以提供可持续的大规模生产 TPC。综述了近年来在扩散过程、能源和生物医学应用以及不同液体和蛋白质在模板衍生碳的多孔基质中的限制效应的研究进展。此外,特别强调了自模板,我们认为其应用可以提供可持续的大规模生产 TPC。综述了近年来在扩散过程、能源和生物医学应用以及不同液体和蛋白质在模板衍生碳的多孔基质中的限制效应的研究进展。此外,特别强调了自模板,我们认为其应用可以提供可持续的大规模生产 TPC。综述了近年来在扩散过程、能源和生物医学应用以及不同液体和蛋白质在模板衍生碳的多孔基质中的限制效应的研究进展。

更新日期:2022-05-18
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