journal article·2021

Controllable synthesis of porous tubular carbon by a Ag + -ligand-assisted Stöber-silica/carbon assembly process

Yang-Lin Shen, Jun-Ling Jin, Ning Chen, Peng Ju Li, Ting Xu, Yun-Peng Xie, Xing Lu

Nanoscale· Volume 13· Issue 4
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Abstract

Herein, in this study, we utilized Ag+-ligand interactions for critically regulating the morphology of carbon by the Stöber-silica/carbon co-assembly method for the first time. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) and resorcinol/formaldehyde (RF) assemble upon dictation by Ag+ and pyridyl-functionalized surfactants, producing porous carbon tubes (RF1) with a high surface area of 696 m2 g-1 and accessible mesopores ∼15 nm in size. Furthermore, when using tetrapropyl orthosilicate (TPOS) with a slower hydrolysis rate than that of TEOS, carbon tubes (RF2) with enhanced uniformity and a surface area as high as 2112 m2 g-1 are generated. Additionally, when using dopamine hydrochloride instead of RF as a carbon precursor, tubular polydopamine (TDA) with lengths of tens of microns is fabricated, which exhibits excellent catalytic activity toward oxygen reduction reactions in alkaline solutions due to its unique structural feature, a high surface area of 1350 m2 g-1, metallic silver remains of 8.3 wt%, and a rich nitrogen content of 3.6 wt%. This work sheds light on the engineering of a micellar soft template and synthesizing novel nanostructures by the extension of the Stöber method.
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Research context

OpenAlex topics: Mesoporous Materials and Catalysis · Electrocatalysts for Energy Conversion · Covalent Organic Framework Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

State Key Laboratory of Materials Processing and Die & Mould Technology

School of Materials Science and Engineering

Huazhong University of Science and Technology (HUST)

Wuhan 430074

China

Henan Key Laboratory of Functional Salt Materials

Center for Advanced Materials Research

Zhongyuan University of Technology

Zhengzhou

Funding

National Natural Science Foundation of China

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