Formation of Interpenetrating Hierarchical Titania Structures by Confined Synthesis in Inverse Opal

介孔材料 化学工程 中间相 结晶 煅烧 掠入射小角散射 化学 多孔性 纳米棒 材料科学 相(物质) 纳米技术 散射 复合材料 有机化学 催化作用 物理 工程类 小角中子散射 光学 中子散射
作者
Benjamin Mandlmeier,Johann M. Szeifert,Dina Fattakhova‐Rohlfing,Heinz Amenitsch,Thomas Bein
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:133 (43): 17274-17282 被引量:89
标识
DOI:10.1021/ja204667e
摘要

Hierarchical periodic titania nanostructures composed of a macroporous crystalline scaffold and mesoporous titania were prepared by confined synthesis. The strategy for the generation of these hierarchical structures involves preparation of inverse opal titania layers and subsequent filling of the interstitial macroporous voids with surfactant-containing titania precursors to obtain a mesostructured titania phase using the surfactant Pluronic P123. The formation of mesostructure in the confined space of the macroporous scaffold upon thermal treatment was investigated with in situ grazing incidence small-angle X-ray scattering (GISAXS). The macroporous scaffold strongly influences the mesostructure assembly and leads to much larger structural parameters of the formed mesostructure, this effect becoming more pronounced with decreasing pore size of the macroporous host. Furthermore, the inverse opal scaffold acts as a stabilizing matrix, limiting the shrinkage of the mesopores upon heating. This effect is coupled with an enhanced crystallization of the mesophase, which is attributed to the crystalline walls of the macroporous host. Sorption measurements of the final hierarchical titania structure of 5 μm thickness show that the porous system is fully accessible, has a high total surface area of 154 m2/g, and has an average mesopore size of 6.1 nm, which is about 20% larger than the pore size of 5.1 nm for the reference mesoporous film obtained on a flat substrate. These hierarchical structures were implemented as anodes in dye-sensitized solar cells (DSCs), showing a conversion efficiency of 4% under one sun illumination, whereas the calcined macroporous scaffold alone shows an efficiency of only 0.4%.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Gang完成签到,获得积分10
6秒前
桃花扇完成签到,获得积分10
8秒前
青黛完成签到 ,获得积分0
13秒前
未来完成签到 ,获得积分10
17秒前
积极钧完成签到,获得积分10
23秒前
杨五五五五五完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
夏侯远望完成签到,获得积分10
32秒前
无辜秋尽完成签到,获得积分10
33秒前
科研猫完成签到,获得积分10
34秒前
anders完成签到 ,获得积分10
43秒前
47秒前
51秒前
苹果完成签到 ,获得积分10
52秒前
aajhajkahna应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
自由灵安发布了新的文献求助10
58秒前
Ll完成签到 ,获得积分10
1分钟前
流星雨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科目三应助自由灵安采纳,获得10
1分钟前
123456qqqq完成签到,获得积分10
1分钟前
孝择完成签到 ,获得积分10
1分钟前
加壹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.2应助包勇采纳,获得10
1分钟前
laber完成签到,获得积分0
1分钟前
害羞平凡完成签到,获得积分10
1分钟前
十里桃花完成签到 ,获得积分10
1分钟前
自由灵安完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
林韵悠扬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
善良茗茗完成签到,获得积分10
1分钟前
nauj完成签到 ,获得积分10
1分钟前
崩溃完成签到,获得积分10
1分钟前
桐桐应助欣欣采纳,获得10
1分钟前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
脆啵啵马克宝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
望向天空的鱼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
欧克完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4应助LY采纳,获得50
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7754497
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9301042
关于积分的说明 20260136
捐赠科研通 7336945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310859
关于科研通互助平台的介绍 2462112
邀请新用户注册赠送积分活动 2324129