溶剂置换,用叔丁醇替换水,可以抑制冰晶生长的各向异性,孔径会更均匀,中孔比例能提升。
另外,也可以在前驱体里加一点蔗糖或者聚乙烯醇做造孔模板,烧掉之后留下更规则的中孔骨架。」
姚嘉怡补充道。
「叔丁醇置换这个方案我也想到了,问题是置换时间和比例要怎么控制?置换不完全,冰晶还是会长歪。」
魏高走到另一侧的货架前,抽出一个棕色试剂瓶,放到台面上。
「置换三次,每次六小时,然后在零下四十度分步降温,我查过一篇大老板的研究论文,按这个方案做出来的气凝胶,BET比表面积能到380平方米每克往上。」
刘登然接话道。
「嗯。
魏高应了一声,在白板上写下这个数字,在旁边打了个问号:「你说的那篇文献里,MXene的浓度是多少?」
「每毫升2.5毫克」刘登然回道。
「我们现在用的是多少?」
「3毫克。」
「浓度高了,分散性就差,片层容易堆叠,孔道就会被压塌,所以如果照搬那篇文献的参数,不一定适用于我们自己的前驱体配方。
这也是为什么每个参数都要自己做梯度实验,不能直接拿来套的原因。」
魏高带著两个学生,一步一步把逻辑链给捋清楚。
人围在工作台前,正式讨论今晚的实验方案。
魏高拿出一份手写的实验设计表,分成三列,分别对应三组样品:
A:原配方对照组,每毫升3.0毫克MXene,去离子水为溶剂,直接冷冻干燥;
B:叔丁醇置换组,每毫升2.5毫克MXene,三次置换,零下四十度分步降温冷冻干燥;
C:模板辅助组,每毫升2.5毫克MXene,加入5%质量比的蔗糖作为软模板,冷冻干燥后在氩气气氛下350度热处理两小时去除模板。
「今晚先做前驱体,把三组的MXene分散液配好,然后装模具,让A和B组进冻干机,C
组的热处理步骤明天再做。」
魏高说著,将实验设计表递给姚嘉怡,「嘉怡,你今晚负责B组的溶剂置换步骤,时间要卡准。」
「好的老师。」姚嘉怡应道。
「登然,你来做c组的前驱体,蔗糖溶液要先单独配好,充分溶解之后再
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