磁性介孔碳复合材料的制备与应用研究进展
MOFs复合材料的制备及其应用研究进展
1〇〇 当代化工研究丄〇〇Chenmical I ntermediate科研开发2018•08 MOFs复合材料的制备及其应用研究进展*童琳莫名月*杜奕霖景婷(中山大学南方学院医学与健康管理系广州510970)摘要：金属-有机骨架材料（metal-organic frameworks，M O F s)是一种无机金属离子与有机配体通过自组装形成的多孔材料。
通过与独特性能的功能材料复合，可有效弥补单一MOFs材料的应用缺陷。
综述了MOFs复合材料的研究进展^关鍵词：金属-有机骨架材料；复合材料；应用中图分类号：T文献标识码：AResearch Progress on Preparation and Application of MOFs CompositesTong Lin，Mo Mingyue，Du Yilin，Jing Ting(Department of Medical&Health Management,Nanfang College of Sun Yat-Sen University,Guangzhou,510970)A b s tra c t'. M etal organic fram ew ork m aterial (MOFs) is a kind o f p orous m aterial f orm ed w ith inorganic metal ions and organic ligands through self-assembly. The characteristic o f m onophase MOFs m aterial can be effectively compensated by the combination o f f unctional m aterials w ith unique p roperties. Therefore, research p rogress on M O F composites is reviewed.K e yw o rd s-, metal-organic f ram eworks \composite m ateriah application1■引言金属有机骨架材料（metal-organic frameworks,MOFs)是一种由无机金属离子与有机配体通过自组装形成的多孔材 料，然而，单一的MOFs材料具有机械强度低、化学稳定性差 和导电性能不佳等缺陷，限制了其在许多领域中的应用。
基于碳纳米管及其复合材料的柔性应变传感器研究进展
基于碳纳米管及其复合材料的柔性应变传感器研究进展目录一、内容概述 (2)二、碳纳米管及复合材料的概述 (2)1. 碳纳米管的基本性质 (3)2. 碳纳米管复合材料的制备 (4)3. 碳纳米管及其复合材料的应用领域 (5)三、柔性应变传感器的原理及发展现状 (6)1. 柔性应变传感器的基本原理 (8)2. 柔性应变传感器的发展现状 (9)四、基于碳纳米管及其复合材料的柔性应变传感器研究进展 (10)1. 碳纳米管柔性应变传感器的研究现状 (11)（1）制备工艺研究 (13)（2）性能研究 (14)2. 碳纳米管复合材料柔性应变传感器的研究进展 (15)（1）复合材料的类型及性能特点 (17)（2）传感器的制备工艺优化 (18)（3）应用研究及成果展示 (18)五、面临的挑战与展望 (20)1. 目前研究面临的挑战分析 (21)2. 未来发展趋势及展望分析 (22)一、内容概述柔性应变传感器作为一种新型的传感器技术，具有结构简单、响应速度快、灵敏度高、抗干扰能力强等优点，在工程测量、生物医学、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
基于碳纳米管及其复合材料的柔性应变传感器研究取得了显著的进展。
本文将对这一领域的研究现状进行梳理，重点关注碳纳米管及其复合材料在柔性应变传感器中的基础研究、制备方法、性能优化以及应用实例等方面的最新进展。
通过对国内外相关研究成果的分析和对比，总结了目前该领域的主要研究方向和发展趋势，为进一步推动柔性应变传感器的研究与应用提供参考依据。
二、碳纳米管及复合材料的概述碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs）是一种具有独特结构和优异性能的一维纳米材料。
由于其高导电性、高热导率、高机械强度以及良好的化学稳定性，CNTs在电子、传感器、复合材料等领域得到了广泛的应用。
基于碳纳米管的柔性应变传感器因其高灵敏度、良好的机械柔韧性和稳定性受到了研究者们的广泛关注。
随着科技的进步，单一的碳纳米管在某些应用场景中可能难以满足复杂多变的需求，于是人们通过一定的工艺和技术，将碳纳米管与其他材料相结合，形成复合材料。
CoFe2O4及其复合纳米纤维材料的制备与磁性能研究
CoFe2O4及其复合纳米纤维材料的制备与磁性能研究CoFe2O4及其复合纳米纤维材料的制备与磁性能研究1. 引言磁性材料在电子、信息存储、生物医学等领域中有着广泛的应用。
近年来，磁性纳米材料引起了研究人员的极大兴趣，因为它们具有优异的磁性能和特殊的表面效应。
CoFe2O4是一种重要的磁性材料，具有高矫顽力、高饱和磁化强度和优异的磁阻尼特性。
本文旨在探讨CoFe2O4及其复合纳米纤维材料的制备方法和磁性能。
2. 实验方法2.1 CoFe2O4的制备CoFe2O4纳米颗粒的合成可通过溶胶-凝胶法、共沉淀法、热分解法等方法实现。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用且简便的合成方法。
首先，在乙醇中溶解适量的金属硝酸盐，然后加入适量的羟基化合物作为沉淀剂，搅拌反应物溶液，并在室温下调节pH值。
接着，将反应液用旋转蒸发器蒸发至凝胶状态，并在高温下煅烧，最终得到CoFe2O4纳米颗粒。
2.2 复合纳米纤维材料的制备以CoFe2O4为例，复合纳米纤维材料的制备可采用电纺丝技术。
选择合适的聚合物作为纺丝溶液，并将CoFe2O4纳米颗粒均匀分散于聚合物中。
通过电纺仪器，将经过控制的外加电压和电纺溶液喷射到接收器上，在高电场作用下，纤维会逐渐凝固并沉积至接收器上，形成纳米纤维状结构。
最后，通过热处理或辐照处理完成纤维材料的固化。
3. 结果与讨论3.1 CoFe2O4的表征结果通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察CoFe2O4纳米颗粒的形貌和尺寸。
结果显示，制备的CoFe2O4颗粒呈多晶形态，且其粒径约为20-80 nm。
通过X射线衍射(XRD)分析，确认了制备的CoFe2O4是结晶完整的尖晶石相。
3.2 复合纳米纤维材料的磁性能研究通过振动样品磁强计(VSM)测试了复合纳米纤维材料的磁性能。
结果显示，CoFe2O4纳米颗粒被成功嵌入纤维结构中，材料呈现出明显的磁性。
随着CoFe2O4含量的增加，材料的饱和磁化强度逐渐增大。
多孔碳纳米材料的分类、制备及应用
多孔碳纳米材料的分类、制备及应用孙镇镇/文【摘要】多孔碳纳米材料的孔径可以在微孔、介孔和大孔很宽的范围内进行调控，并且在一种碳材料中可以同时含有多级孔结构；依赖于合成途径，多孔碳的孔道可以有序或无序；形貌也具有多样性，可以是膜、球、纤维、短棒、单晶和体材料等多种形貌。
多孔碳材料独特的结构和性质，使之在气体和液体的分离、水处理、空气净化、生物和能源等诸多领域都具有广泛的应用前景。
本文主要介绍了多孔碳纳米材料的分类，重点阐述了多孔碳纳米材料的制备方法，并对其应用进行了展望。
【关键词】多孔碳纳米材料分类；制备方法；应用前景多孔碳纳米材料是指具有不同孔结构的碳纳米材料，其孔径可以根据实际应用的要求(如所吸附分子尺寸等)进行调控，使其尺寸处于纳米级微孔至微米级大孔之间。
多孔碳纳米材料具有碳材料的性质，如化学稳定性高、导电性好、价格低廉等优点；同时，孔结构的引入使其同时具有比表而积大、孔道结构可控、孔径可调等特点。
多种形态的活性炭是这类材料的典型例子，它们在气体和液体的精制、分离以及水处理、空气净化、色谱分析、催化和光催化及能量存储等领域得到了广泛的应用。
1.多孔碳纳米材料的分类1.1根据孔直径分类按照国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义，可以根据多孔碳材料的孔直径将其分为三类:微孔(小于2nm)；介孔(2～50nm)和大孔(大于50nm)。
1.2根据结构特点分类根据多孔碳材料的结构特点，又可以将其分为无序多孔碳材料和有序多孔碳材料。
其中无序多孔碳材料的孔道不是长程有序，孔道形状不规则，孔径大小分布范围宽。
有序多孔碳材料具有孔道有序性，孔道形状和孔径尺寸可以得到很好的控制，且孔径分布范围窄。
在有序多孔碳材料中研究比较多的材料是有序介孔碳，如CMK-3，其孔径在介孔范围内，一般可以利用有序介孔二氧化硅SBA-15作为硬模板合成而得。
25中国粉体工业 2019 No.52.多孔碳纳米材料的制备方法多孔碳纳米材料的制备方法较多，归纳起来有以下几类:2.1 模板法模板法是用已可直接制备材料的形貌来控制制备其他材料形貌的方法。
一种含氮缺陷介孔氮化碳的制备方法及其应用与流程
一种含氮缺陷介孔氮化碳的制备方法及其应用与流程一种含氮缺陷介孔氮化碳的制备方法及其应用与流程引言•氮化碳是一种具有广泛应用前景的材料，在能源存储、催化剂等领域具有潜在的应用价值。
•本文介绍一种新型的含氮缺陷介孔氮化碳的制备方法及其在催化剂和吸附材料方面的应用。
制备方法1.浸渍法–将硅胶或硅酸盐浸泡在含有含氮化合物的溶液中。
–经过干燥和高温煅烧处理，生成含氮缺陷介孔氮化碳。
2.气相沉积法–使用化学气相沉积设备，将含有氮源的前驱物分解产生氮源。
–氮源与碳源反应生成含氮缺陷介孔氮化碳。
制备流程1.准备材料：硅胶或硅酸盐、含有含氮化合物的溶液、氮源前驱物、碳源。
2.浸渍法制备：–将硅胶或硅酸盐浸泡在含有含氮化合物的溶液中，保持一定时间。
–取出硅胶或硅酸盐，将其干燥并放入高温煅烧炉中，在高温下进行处理。
3.气相沉积法制备：–将氮源前驱物和碳源放入化学气相沉积设备中，并根据设备要求设置合适的工艺参数。
–在一定温度和压力条件下，进行化学反应生成含氮缺陷介孔氮化碳。
4.对制备得到的材料进行表征。
应用与流程催化剂应用1.催化剂制备：–将制备好的含氮缺陷介孔氮化碳与催化剂前驱物混合，进行煅烧处理。
2.催化剂性能测试：–使用特定的反应体系对催化剂进行性能测试，例如催化剂对某种化学反应的催化活性和选择性等。
3.催化剂应用：–根据催化剂的特性，将其应用于相关的化学合成、能源转化等领域。
吸附材料应用1.吸附材料制备：–将制备好的含氮缺陷介孔氮化碳与适当的基底材料混合，并进行煅烧处理。
2.吸附性能测试：–使用特定的吸附体系对吸附材料进行性能测试，例如对特定气体或液体的吸附容量和选择性等。
3.吸附材料应用：–将吸附材料应用于环境污染治理、气体分离、储氢等领域。
结论•本文介绍了一种含氮缺陷介孔氮化碳的制备方法及其在催化剂和吸附材料方面的应用。
•这种材料具有丰富的孔结构和含氮缺陷，能够在催化和吸附领域发挥重要的作用。
•希望本文的研究对于材料科学和化学领域的研究者提供一定的参考和启发。
功能介孔碳 硅负极
功能介孔碳硅负极
功能介孔碳-硅复合负极材料是一种新型的锂离子电池负极材料，它结合了介孔碳和硅的优点，具有高容量、高倍率性能和长循环寿命等优点。
介孔碳是一种具有有序介孔结构的碳材料，具有高比表面积、高孔容和良好的电导性等优点。
硅是一种高容量的锂离子电池负极材料，但其循环性能较差，容易发生体积膨胀。
将硅与介孔碳复合，可以发挥两者的优点，制备出高性能的锂离子电池负极材料。
功能介孔碳-硅复合负极材料的制备方法主要包括溶胶凝胶法、化学气相沉积法、模板法等。
在制备过程中，需要控制介孔碳和硅的形貌、结构和组成，以提高材料的电化学性能。
功能介孔碳-硅复合负极材料在锂离子电池领域具有广泛的应用前景。
它可以用于电动汽车、混合动力汽车、储能系统等领域，提高锂离子电池的能量密度和循环寿命。
同时，该材料还可以与其他高容量负极材料如钛酸锂等复合，制备出更具有优势的锂离子电池负极材料。
总的来说，功能介孔碳-硅复合负极材料是一种新型、高性能的锂离子电池负极材料，具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
多孔碳材料的制备及其应用
多孔碳材料的制备及其应用
多孔碳材料的制备及其应用
一、什么是多孔碳材料
多孔碳材料是指具有一定的孔隙度和孔径分布的碳材料。
它具有大的
比表面积、良好的化学稳定性和导电性能，因此在多个领域有着广泛
的应用。
二、多孔碳材料的制备方法
1. 碳化方法：通过碳化有机物质得到多孔碳材料。
常用的碳源有聚合物、生物质和天然矿物。
制备方法包括高温炭化、半焦炉碳化和气相
碳化等。
2. 模板法：将具有孔隙度的材料作为模板，在其表面包覆一定的碳源，再进行炭化处理，即可得到多孔碳材料。
常用的模板材料有硅胶、纳
米颗粒、纤维素等。
3. 化学法：利用化学反应在材料表面或内部引入孔道，得到多孔碳材料。
常用的化学处理包括氧化、酸洗、碱洗等。
三、多孔碳材料的应用领域
1. 电化学储能领域：多孔碳材料在锂离子电池和超级电容器中有着广
泛的应用，因其具有大的比表面积和导电性能。
2. 气体吸附领域：多孔碳材料在吸附剂领域有着重要的应用，如制备
吸附天然气的催化剂、空气净化等。
3. 催化剂领域：多孔碳材料可以制备成各种形貌的催化剂，具有高度的催化性能和选择性，应用于催化加氢、催化裂化、脱氮等反应。
4. 生物医学领域：多孔碳材料可以用于药物递送、生物成像等，具有良好的生物相容性和生物活性。
总之，多孔碳材料具有广泛的应用前景，不断发展和创新制备方法，将会在各个领域得到更为广泛的应用。
《磁性氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能的研究》
《磁性氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能的研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重，水处理技术成为了科研领域的重要研究方向。
磁性氧化石墨烯复合材料因其独特的物理化学性质，在废水处理领域具有广阔的应用前景。
本文旨在研究磁性氧化石墨烯复合材料的制备方法，并探讨其吸附性能，以期为环境保护和水处理领域提供新的思路和解决方案。
二、磁性氧化石墨烯复合材料的制备1. 材料选择与预处理本研究所选用的原料包括石墨烯、磁性材料以及氧化剂等。
在制备过程中，首先对石墨烯进行预处理，以提高其反应活性。
预处理方法包括对石墨烯进行表面氧化和功能化处理，使其具有更多的活性位点。
2. 制备过程磁性氧化石墨烯复合材料的制备采用化学法。
首先将磁性材料与氧化剂混合，然后在一定温度下进行反应，使磁性材料表面形成氧化物层。
接着将预处理后的石墨烯与磁性氧化物进行混合，通过高温反应使两者结合形成复合材料。
3. 制备条件优化在制备过程中，我们通过调整反应温度、反应时间、原料配比等条件，优化了磁性氧化石墨烯复合材料的制备工艺。
经过多次试验，我们找到了最佳的制备条件。
三、磁性氧化石墨烯复合材料的吸附性能研究1. 吸附性能测试为了研究磁性氧化石墨烯复合材料的吸附性能，我们进行了多组吸附实验。
实验中，我们将不同浓度的污染物溶液与磁性氧化石墨烯复合材料混合，然后测定溶液中污染物的浓度变化。
实验结果表明，磁性氧化石墨烯复合材料对多种污染物具有良好的吸附性能。
2. 影响因素分析我们进一步分析了影响磁性氧化石墨烯复合材料吸附性能的因素。
实验结果表明，吸附性能受溶液pH值、温度、污染物种类及浓度等因素的影响。
在一定的pH值范围内，磁性氧化石墨烯复合材料对污染物的吸附能力较强；而在高温条件下，吸附能力有所提高；不同种类的污染物对吸附性能的影响也不同。
四、结论本研究成功制备了磁性氧化石墨烯复合材料，并对其吸附性能进行了研究。
实验结果表明，该复合材料具有良好的吸附性能，能够有效地去除多种污染物。
碳纳米管复合材料在电磁屏蔽中的应用
碳纳米管复合材料在电磁屏蔽中的应用近年来，随着无线通信、雷达系统、电子设备等领域的迅速发展，电磁波辐射对环境和人体健康的影响越来越受到关注。
为了有效地防护电磁辐射，碳纳米管复合材料被广泛应用于电磁屏蔽领域。
本文将重点探讨碳纳米管复合材料在电磁屏蔽中的应用现状、特性和发展前景。
1. 碳纳米管复合材料的基本概念碳纳米管是由碳原子构成的纳米级管状结构，具有良好的导电性和导热性能。
碳纳米管复合材料是将碳纳米管与其他材料（如聚合物、金属等）进行复合制备而成，既发挥了碳纳米管的优异性能，又兼有其他材料的优点。
2. 碳纳米管复合材料的电磁屏蔽机制碳纳米管复合材料在电磁屏蔽中的作用机制主要包括吸收、反射和散射。
碳纳米管可以通过吸收电磁波的能量将其转化为热能，从而实现电磁波的屏蔽效果。
此外，碳纳米管还可以通过反射和散射电磁波的方式将其导向其他方向，从而降低电磁波在材料内的传播。
3. 碳纳米管复合材料的制备方法制备碳纳米管复合材料的方法主要包括机械混合法、溶液浸渍法、电泳沉积法等。
机械混合法是将碳纳米管和基质材料进行机械搅拌，使其均匀混合；溶液浸渍法是将碳纳米管分散在溶液中，再将基质材料浸渍于其中；电泳沉积法是利用碳纳米管在电场作用下沉积到基质表面。
不同的制备方法可以得到具有不同性能的碳纳米管复合材料。
4. 碳纳米管复合材料在电磁屏蔽中的应用碳纳米管复合材料在电磁屏蔽领域具有广泛的应用前景。
首先，由于碳纳米管具有优异的导电性能，可以用于制备导电性能良好的电磁屏蔽材料。
其次，碳纳米管复合材料具有较低的密度和良好的力学性能，可用于制备轻量化的电磁屏蔽材料。
此外，碳纳米管复合材料还可以在微波和毫米波频段提供较高的电磁屏蔽效果，适用于无线通信和雷达系统等领域。
5. 碳纳米管复合材料的发展前景随着电子技术的不断进步和应用领域的扩大，对电磁屏蔽材料的需求也越来越大。
碳纳米管复合材料作为一种具有优异性能的材料，在电磁屏蔽领域有着广阔的应用前景。
一种MXene基磁性纳米复合传感电极及其制备方法和应用
发明名称一种MXene基磁性纳米复合传感电极及其制备方法和应用摘要本发明公开了一种MXene基磁性纳米复合传感电极及其制备方法和应用。
该方法包含：S1，将MXene的MAX相进行刻蚀处理；S2，以尖晶石类磁性材料作为修饰物和S1得到的MXene材料进行静电自组装复合，制备N‑MFO纳米材料；S3，将N‑MFO 纳米材料分散在乙醇/去离子水中形成悬浮液；然后，将该悬浮液滴在电极表面后采用Nafion溶液固定后自然风干，形成纳米复合传感电极。
本发明制备方法简单，反应条件温和，成本可控；得到的电极可用于对乙酰氨基酚和多巴胺检测，具有宽线性范围、高稳定性和低检测限等特点。
一种MXene基磁性纳米复合传感电极及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于对乙酰氨基酚和多巴胺的电化学传感器检测技术领域，具体涉及一种MXene基性纳米复合传感电极及其制备方法和应用。
背景技术[0002]作为一种常见的非炎症性解热镇痛药，对乙酰氨基酚(AP)的使用不应超过规定的剂量。
过量或长期用药会导致有毒物质在体内蓄积，最终对肾脏和肝脏造成损害。
一般来说，当人体内的AP含量超过150μg·mL‑1时，人体就会产生明显的毒性反应。
此外，多巴胺(DA)是儿茶酚胺神经递质之一，它能有效清除细胞代谢产生的某些有毒自由基和活性氧化物。
DA的浓度水平在肾脏、荷尔蒙、心血管和中枢神经系统中至关重要，并对人类生活产生重大影响。
体内DA浓度处于异常水平可能导致各种疾病，包括抑郁症、精神分裂症和帕金森氏病。
如今，已经有多种方法用于测定药物和生物液体中的AP或DA，如分光光度法、滴定法、化学发光法、毛细管电泳法、高效液相色谱法、气相色谱法、比色法以及电化学技术。
在上述的这些重要技术中，电化学方法因其简单、方便、成本效益低和易于操作而在检测多种物质方面引起了广泛的关注。
因此，构建一个高效、快速的电化学传感器来检测DA和AP是非常必要的。
目前，对于测量AP和DA的双功能传感器的工作很少，而且用于电化学传感器的改性电极通常具有线性范围窄、稳定性差、检测限不够低等缺点。
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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 磁性介孔碳复合材料的制备与应用研究进展 作者：王燕刚 姚明翠 康诗飞 左元慧 崔立峰 来源：《有色金属材料与工程》2016年第05期
摘要：磁性介孔碳复合材料兼具介孔碳材料和磁性材料的双重优势，不仅具备较高的比表面积、均一的孔径分布和环境友好等特点，而且还具有良好的磁性分离特性.首先介绍了介孔碳和磁性纳米粒子常见的制备方法，在此基础上重点综述了磁性介孔碳复合材料的制备方法，并比较了各种方法的优缺点，对磁性介孔碳复合材料在生物医药、催化和污水处理等领域的最新应用进行了概述，并展望了其未来的发展趋势.同时，探讨了环境友好的绿色合成路线在磁性介孔碳复合材料方面的优势和挑战。
关键词：介孔碳；磁性材料；复合材料；制备与应用 多孔材料具有较大的比表面积和独特的孔结构，广泛应用于吸附分离、催化、传感和储能等领域.1992年Mobil公司首次报道了以液晶模板法（liquid-crystal templates）成功制备出介孔分子筛（M41S）材料，从而将多孔材料从微孔扩展到介孔，且在微孔材料（如沸石）与大孔材料（如活性炭）之间架起了一座桥梁.介孔材料具有均一可调控的介孔孔径（2～50nm）、易于修饰的内表面、稳定且易于掺杂的骨架，以及高比表面积和孔容等特性.但是其仍然存在一些缺点，例如，水热稳定性较差，骨架中晶格缺陷少、缺少B酸和L酸中心，使其催化活性较低等另外，由于其较小的纳米颗粒尺寸，将其从液相体系中分离出来比较困难，不利于回收利用，限制了介孔材料的应用.因此需要对介孔材料进行改性，以提高其水热稳定性或催化活性.介孔碳是近年来发现的一类新型非硅介孔材料，它是由有序介孔材料为模板制备的结构复制品.1999年，RYOO课题组以MCM-48为模板，蔗糖为碳源，以及少量硫酸作为催化剂，通过先低温聚合后高温碳化的过程，最后以NaOH或HF蚀刻Si02从而合成了有序介孔碳材料CMK-1.此后不久，HYEON课题组报道了有序介孔碳材料SNU-1的合成方法.在随后的研究中，其他的硅基介孔材料，比如SBA系列、MSU-H以及HMS也被作为硬模板来反相复制有序介孔碳材料.介孔碳材料由于其具有更高的比表面积（可高达2500㎡·g-1）和孔容（可达到2.25cm3·g-1）、良好的导电性以及对绝大多数化学反应的惰性等优越性能，且易通过煅烧除去，与氧化物材料在很多方面具有互补性，使其在催化、吸附、分离、储氢和电化学等方面得到应用而受到高度重视.
目前介孔碳材料以其特有的性质与结构为介孔材料的研究和应用开辟了新的领域，受到人们的广泛关注.但是在实际的环境应用中，介孔碳成分单一且具有相当的化学惰性，需要对其进行修饰以扩大其应用范围.另外，介孔碳材料纳米粒子难以回收，这大大增加了使用成本.如果能在介孔碳材料内部加入磁性粒子，那么利用外加磁场就可以简便高效地对液相体系中的介孔碳材料进行分离，进而回收材料，极大地提高材料的实用价值.近年来，不少研究者把磁性纳米粒子与介孔碳材料通过一系列的方法结合起来，制备出多功能的磁性介孔碳复合材料.WANG等利用一步法将铁的前驱体FeCl3·6H20浸渍到介孔碳中，然后通过原位转化将前驱体转变成磁性纳米粒子，此种方法得到的磁性介孔碳材料的比表面积高达742㎡·g-1并且有较龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 强的磁性，可以通过外磁场实现很好的磁性分离.多功能的磁性介孔碳复合材料除了具有介孔碳材料的本身特有性质外，还兼有化学稳定性好、强度高以及生物兼容性好等特点，同时还具有方便的磁分离特性，在分离提纯、生物医药、催化和环境修复等方面有着惊人的应用潜力。
1磁性介孔碳复合材料的制备方法 磁性介孔碳复合材料主要包括两部分：一部分是磁性纳米粒子；另一部分是介孔碳材料.所以其一般制备过程都会涉及到磁性纳米粒子和介孔碳材料的制备.从实际应用的角度，磁性介孔碳复合材料应满足以下要求：（1）磁性组成部分不受腐蚀，能够在应用中较好地保持磁性；（2）在磁分离过程中，具有一定的饱和磁化率以使在外加磁场作用下可以迅速分离；（3）介孔碳部分具有较大的比表面积和大的孔径.除此之外，超顺磁性也是一条重要指标，它可以防止磁性颗粒不可逆聚合，并使得颗粒在外磁场撤去后可以较好地分散.
1.1介孔碳材料的制备 作为介孔材料的一个重要分支，近年来介孔碳材料的发展在介孔材料领域最为迅速，应用前景也更加广泛，日益受到人们的关注.目前，介孔碳材料的合成主要是利用模板法.模板分为硬模板和软模板.
1.1.1硬模板法 硬模板是一些具有相对刚性结构的材料，如阳极Al2O3、介孔SiO2和介孔碳等，它们通过限制空间引导材料的生长.目前人们使用电化学填充、化学聚合填充、溶胶一凝胶沉积和化学气相沉积等方法实现了对硬模板结构的复制，获得反相介孔材料.
硬模板法的合成原理为：将碳前驱体（糠醇、酚醛树脂、聚丙烯腈、中间相沥青、蔗糖和植物油等）填充进入已有的有序介孔分子筛模板中，经高温碳化，用HF或NaOH溶液脱除模板后可得到介孔碳材料.得到的介孔碳材料具有反向结构且孔结构依赖于模板的结构，模板需要具有三维孔道结构，否则将会形成无序的微孔碳结构.介孔SiO2是最常用的模板.WANG等以棒状SBA-15为模板，首次以天然的豆油为碳源，采用一步固液研磨/模板路线制备了石墨化有序介孔碳材料，其合成路线如图1所示。
1.1.2软模板法 软模板则是一种用来引导介孔材料生长的具有特定结构的软物质.近几年，有机一有机自组装合成有序介孔碳材料的出现，打破了传统的必须由硬模板合成的垄断时代，是介孔碳材料发展史上一个重要的里程碑.通过有机一有机自组装，目前已经开发出一系列高度有序的介孔碳.
近年来溶剂挥发诱导自组装（EISA）路线合成介孔碳材料研究较多.如某研究组通过EISA过程，使PS-P4VP型嵌段共聚物与间苯二酚组装得到周期性复合结构，然后用甲醛蒸汽处龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 理，使间苯二酚聚合得到嵌段共聚物一酚醛树脂复合材料，通过一个直接碳化的过程，除掉模板剂，得到高度有序的介孔碳膜，其孔径为35nm.2005年，MENG等提出以一种低分子量可溶性A阶酚醛树脂为碳前躯体，F127为模板剂，通过溶剂挥发诱导自组装，制备出有不同空间群结构的C-FDU-15和C-FDU-16有序介孔碳材料，其合成过程如图2所示。
1.2磁性纳米粒子的制备 磁性纳米粒子的制备方法有物理法、生物法以及化学法.物理法以机械球磨法为代表，制得的纳米粒子尺寸分布较宽.与物理法相比，生物法制得的纳米粒子体现出更明显的优势，尤其是生物相容性方面.而且磁性纳米粒子广泛存在于各种生物体如细菌（球菌、螺菌等）以及蚂蚁、蜜蜂、鸽子口等体内，但该方法细菌培养困难，粒子提取过程十分繁琐，因此目前磁性纳米粒子的制备主要依赖于化学法.磁性纳米粒子的化学制备方法中常见的主要有共沉淀法、高温分解法、微乳液法、超声化学法以及水热法。
1.2.1共沉淀法 共沉淀法是通过水溶液中同时水解不同价态离子的方法实现磁性纳米粒子的制备.其主要特点是：对设备的要求低，反应可以在较温和的条件下进行，所用的原材料为廉价的无机盐，工艺流程简单.完善后易扩大到工业化生产，且反应过程中成核容易控制，反应产物纯度高，粒子分散性比较好，但在制备过程中要求考虑影响粉末粒径和磁学性能的因素较多，所以需要对反应条件进行严格的控制.MA等以一定量的FeC13与FeSO4在氮气保护下，加入氨溶液并快速搅拌直到pH为9，然后将得到的磁铁矿胶体在乙醇溶液中超声处理30min，之后加入一定量的3一氨丙基三乙氧基硅烷快速搅拌7h，最后经过洗涤干燥后即得到表面包覆氨基硅烷的磁性纳米粒子（图3）.研究表明，这种磁性纳米粒子显著提高了蛋白质的固定化.HONG等采用类似的方法调好pH后，再持续搅拌30min，把所得到的黑色混合物在水浴下超声2h，最后经过滤洗涤，并在真空下干燥12h，就得到了磁性纳米粒子.该方法制备的产物的粒径为8～9nm，饱和磁化强度可达70emu·g-1.
1.2.2高温分解法 高温分解法是通过在高沸点有机溶剂中加热分解有机金属化合物如Fe（acac）3、Fe（CO）5、Co2（CO）8、FeCup3（acac、Cup分别指乙酰丙酮与N-亚硝基苯胲）等来制备纳米粒子的一种方法.该法弥补了共沉淀法的缺点，其优势是能够制备出形状规则、粒径均一、单分散的磁性纳米粒子.如WOO等采用在连续通风的条件下热分解Fe（CO）5，可制得平均粒径大小为11nm的Fe2O3纳米粒子
1.2.3微乳液法 将金属盐和一定的沉淀剂在表面活性剂的作用下分别制成微乳状液，然后将两液体混合，分别包含有反应物A和B的微液滴经不断地相互碰撞融合破裂而反应，得到的沉淀经过后续龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 的处理即可得到纳米粒子.由于在微乳液体系中表面活性剂可以自发地形成尺寸均一的自组装结构，因此可以通过控制各种反应物的浓度以及微乳液中水核的大小，来很好地控制生成的磁性纳米粒子的尺寸分布及形貌.所以微乳液法在粒度控制方面具有明显的优势，已广泛用于制备Cu、Co、Ag、CdS和Fe3O4等不同类型的纳米粒子.如ZHOU等利用水包油型（0/W）微乳液体系，以Fe（NO3）3和FeSO4溶液作为水相，以环己烷为油相，加入乳化剂NP-5和NP-9，成功制得了粒径3O4纳米粒子
1.2.4超声化学法 超声化学法是利用超声波的空化作用瞬间产生的高温（≥5000K）、高压（≥20MPa）以及冷却速率（1010K/s）等极端条件促使氧化、还原、分解和水解等反应的进行来制备纳米粒子超声波对化学反应起作用的主要原因在于超声波所产生的“超声波汽化泡”，它形成局部的高温高压环境和具有强烈冲击力的微射流.与传统搅拌技术相比，超声波空化作用更容易使介质均匀混合，提高反应速度，促进新相的形成，而且它还有利于微小颗粒的形成.超声波技术的应用简单易行，对各种反应介质都有很强的通用性.如GEDANKEN等利用该方法制备出了在空气中稳定而且粒径大小可控的Fe-Fe2C磁性纳米晶.ZHANG等也采用该方法合成出了一种Fe3 O4/Ag复合材料，此材料不仅有较强的磁性，而且对罗丹明B有很好的降解效率.
1.2.5水热法 水热法是在特制的密闭反应容器（高压釜）里，采用水溶液为反应介质，通过对反应容器加热，创造出一个高温（130～250℃）、高压（0.3～4.0MPa）的反应环境，使得通常在大气条件下难溶或不溶的物质溶解、反应并重结晶，从而得到理想的产物水热法具有粒子纯度高、分散性好、晶型好且可控制以及生产成本低等优点.但由于反应是在高温高压下进行，所以对设备的要求较高.如邢蓉在以聚四氟乙烯衬里的高压釜里，高温加热Fe和蒸馏水24h后，得到Fe3O4的纳米晶.在不同的水热反应温度下，分别得到了片状和枝晶状的产物.DESHPANDE等也是采用该方法通过一步反应制备了磁性Fe2O3纳米粒子