检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李彦鲁东大学

学位级别：硕士

近几年来,新型聚合物半导体-石墨相氮化碳（g-C3N4）凭借良好的可见光响应、较低的禁带宽度,在半导体光催化领域得到广泛关注,许多学者开展了将其应用于光催化降解有机污染物、光解水产氢、光催化CO2还原以及光催化有机合成反应等方面... 详细信息

近几年来,新型聚合物半导体-石墨相氮化碳（g-C3N4）凭借良好的可见光响应、较低的禁带宽度,在半导体光催化领域得到广泛关注,许多学者开展了将其应用于光催化降解有机污染物、光解水产氢、光催化CO2还原以及光催化有机合成反应等方面的研究中。然而,g-C3N4本身所固有的比表面积低、光生电子与空穴易复合等问题致使其光催化性能不理想,限制了其在光催化领域大规模应用。本文以部分羟甲基化二聚氰胺（PFMD）为新型前驱体,通过原位-一步法制备碳/石墨相氮化碳复合材料（C/g-C3N4）;然后再分别采用软模板法和硬模板法进一步提高C/g-C3N4复合材料的比表面积,提高材料的光催化活性;最后,本文以氙灯为模拟可见光光源、亚甲基蓝（MB）为目标污染物,研究了所制备复合材料的光催化性能以及光催化机理。具体研究内容如下:1、以二聚氰胺（DCDA）和甲醛为主要原料,先合成出PFMD,并以PFMD为前驱体,通过简单的热聚合反应“原位-一步”合成出碳含量可控的碳/石墨相氮化碳复合材料（C/CN-x）。研究了甲醛与二聚氰胺的摩尔比对复合材料碳含量、比表面积以及光催化性能的影响。将得到的C/CN-x进行了红外光谱（FT-IR）、广角X-射线衍射（XRD）、热重（TG）分析、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、元素分析、比表面积（BET）分析、光致发光荧光色谱（PL）分析、紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-vis DRS）等一系列表征。研究结果表明,复合材料中的碳含量与材料的比表面积都随着甲醛与二聚氰胺摩尔比的增大而逐渐上升;碳的引入能显著改善复合材料的光催化性能。当甲醛与二聚氰胺的摩尔比为0.125时,所得复合材料的比表面积和光催化速率常数分别为21.6 m2?g-1和0.00599 min-1,与纯g-C3N4相比较,分别提高了2.85和1.54倍;光催化降解MB机理研究表明,羟基自由基（·OH）是光催化过程中的主要活性物质。2、以PFMD为前驱体、非离子型表面活性剂（P123）为软模板,制备碳/石墨相氮化碳复合材料（C/CN-P）。对复合材料进行了系统表征,并研究了软模板与前驱体的质量比对复合材料碳含量、比表面积以及光催化性能的影响。结果表明,复合材料中的碳含量随着软模板与前驱体质量比的增加而逐渐增大,当软模板与前驱体的质量比达到0.8时,所得复合材料的碳含量和比表面积分别为49.30%和27.7 m2?g-1。光催化实验结果表明,C/CN-P展现出良好的光催化性能,与纯g-C3N4相比较,其光催化降解MB的速率提高了1.92倍。3、以PFMD为前驱体、正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,通过硬模板法合成了碳/石墨相氮化碳复合材料（C/CN-T）。研究了TEOS与前驱体的质量比对复合材料碳含量、比表面积以及光催化性能的影响,并对复合材料进行了FT-IR、XRD、TG、SEM、TEM、BET、XPS、PL、UV-vis DRS等一系列表征。结果表明,当前驱体与TEOS的质量比为4时,复合材料的比表面积和孔体积达到最大值,为174.1 m2?g-1和0.710 cm3?g-1,分别为纯g-C3N4的15.8和8.6倍。光催化实验结果表明,C/CN-T复合材料比表面积的增加,能显著提高材料的光催化性能,其光催化速率常数为纯g-C3N4的9.73倍。对光催化降解MB的机理研究表明,·OH是影响光催化的主要活性物质。

关键词：碳/石墨相氮化碳光催化软模板法硬模板法亚甲基蓝

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模板法制备介孔TiO2的研究进展

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工业催化 2019年第9期27卷 26-30页

作者：王玲阳王森康西华师范大学

介绍了采用软模板法和硬模板法制备介孔TiO 2的方法及其优缺点。软模板法和硬模板法制备介孔TiO 2的原理都是先将钛前驱体与模板进行组装,再通过焙烧等方式去除模板得到介孔结构。二者之间的区别在于所使用的模板不同,软模板容易得到,... 详细信息

介绍了采用软模板法和硬模板法制备介孔TiO 2的方法及其优缺点。软模板法和硬模板法制备介孔TiO 2的原理都是先将钛前驱体与模板进行组装,再通过焙烧等方式去除模板得到介孔结构。二者之间的区别在于所使用的模板不同,软模板容易得到,种类较多且方法简单,但不易控制介孔的结构;硬模板虽然种类较少,但胜在可以控制介孔的结构和性能。

关键词：催化剂工程介孔TiO2 软模板法硬模板法水热法蒸发诱导自组装法

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氮掺杂CMK-3的合成与表征

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化工技术与开发 2019年第5期48卷 12-15页

作者：陈艳鲁少杰唐文静温州大学化学与材料工程学院浙江温州325027

氮掺杂介孔碳在吸附与分离、催化、超级电容器等众多领域均具有广阔的应用前景。本文报道一种氮掺杂介孔碳的合成方法:以SBA-15为硬模板,以单氰胺(CH_2N_2,50%水溶液,含1%甲酸稳定剂)为氮源,葡萄糖为碳源,利用浸渍法并辅以煅烧,最终得... 详细信息

氮掺杂介孔碳在吸附与分离、催化、超级电容器等众多领域均具有广阔的应用前景。本文报道一种氮掺杂介孔碳的合成方法:以SBA-15为硬模板,以单氰胺(CH_2N_2,50%水溶液,含1%甲酸稳定剂)为氮源,葡萄糖为碳源,利用浸渍法并辅以煅烧,最终得到了氮掺杂的有序介孔碳(N-CMK-3)。

关键词：硬模板法单氰胺氮掺杂介孔碳

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以螺旋介孔二氧化硅为硬模板制备螺旋碳基复合纳米材料

以螺旋介孔二氧化硅为硬模板制备螺旋碳基复合纳米材料

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作者：蔡文竣苏州大学

学位级别：硕士

螺旋介孔二氧化硅材料具有特殊的结构、良好的热稳定性和较大的比表面积,在催化和吸附等领域有重要的应用价值。相比于手性两亲小分子通过溶胶-凝胶法制备螺旋介孔二氧化硅,以相对廉价、易得的非手性表面活性剂为原料,在有机掺杂剂的作... 详细信息

螺旋介孔二氧化硅材料具有特殊的结构、良好的热稳定性和较大的比表面积,在催化和吸附等领域有重要的应用价值。相比于手性两亲小分子通过溶胶-凝胶法制备螺旋介孔二氧化硅,以相对廉价、易得的非手性表面活性剂为原料,在有机掺杂剂的作用下,制备螺旋结构介孔二氧化硅材料的方法更为简便,在实际应用中更具有成本优势。本文第一部分工作是利用非手性阳离子型表面活性剂十六烷基氯化吡啶为模板,在有机添加剂氨基酸和正己醇的协同作用下制备螺旋介孔二氧化硅材料。研究发现:（1）二氧化硅材料的形貌与氨基酸的量有关,尤其是在乙醇/水的混合溶剂中,螺旋介孔二氧化硅短棒的长度随氨基酸的添加量而改变;（2）添加剂正己醇可以延长胶束长度,在熵驱动的作用下制备长度为微米级的螺旋介孔二氧化硅纤维。第二部分工作是基于锂离子电池负极材料和氧还原电催化性能的研究。以螺旋介孔二氧化硅纤维为硬模板,通过镁热还原和高温碳化的方法分别制备了螺旋的C/SiC/Si复合纳米纤维以及螺旋Si02@Fe-N-C复合纳米纤维。作为锂离子电池负极材料,C/SiC/Si复合纤维在0.4 A/g电流密度下循环900圈后比容量保持在724 mAh g-1;螺旋SiO2@Fe-N-C纤维在0.2 A/g电流密度下循环500圈后比容量值达到955 mA h g-1,性能都优于商业化石墨材料。另外,螺旋Si02@Fe-N-C纤维的氧还原电催化性能研究结果表明:Si02@Fe-N-C纤维起始电势为943 mV,半波电势为733 mV以及扩散限制电流密度为5.57 mA/cm2,相比于商业化Pt/C材料,其具有良好的ORR活性。

关键词：螺旋介孔二氧化硅硬模板法碳基复合材料锂离子电池

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模板法制备多孔过渡金属化合物及其电化学性能研究

模板法制备多孔过渡金属化合物及其电化学性能研究

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作者：李迎天津大学

学位级别：硕士

过渡金属化合物因其良好的导电性和结构稳定性受到广泛关注,而循环寿命是衡量二次电池实际应用价值的最重要因素之一,但电化学反应过程中的体积膨胀造成的电极粉化问题却极大地破坏了二次电池的循环稳定性,传统的块体电极材料又常常存... 详细信息

过渡金属化合物因其良好的导电性和结构稳定性受到广泛关注,而循环寿命是衡量二次电池实际应用价值的最重要因素之一,但电化学反应过程中的体积膨胀造成的电极粉化问题却极大地破坏了二次电池的循环稳定性,传统的块体电极材料又常常存在着电化学动力学缓慢的问题,基于此,本文结合了纳米材料和多孔结构的特点,利用硬模板法制备了三种多孔结构纳米正极材料并测试其电化学性能,主要研究内容及成果如下:采用硬模板法制备两种复合过渡金属氧化物多孔材料,分别为尖晶石铁酸镍空心球大孔材料和钙钛矿钛酸钡介孔材料,并将该两种材料作为载体与S复合后用于锂硫电池正极（分别记作h-NiFe2O4@S和P-BaTiO3/S）,探究其电化学性能。在NiFe2O4空心球的物理限域和极性吸附的共同作用下,h-NiFe2O4@S复合材料表现出优异的电化学综合性能:首次放电比容量为948.7 m A h g-1,表现出较大的比容量;经过200次循环后容量衰减为519.9 m A h g-1,容量保持率为54.80%,循环稳定性良好;且当电流密度分别为200,500,1000,3000 m A g-1时,放电比容量分别为1047,841.6,651.7,373.6 m A h g-1,最后当电流密度再次回到200 m Ag-1时,放电比容量恢复至1042.1 m A h g-1,表现出优异的倍率性能。在BaTiO3介孔材料的物理限域和自发极化的共同作用下,P-BaTiO3/S复合材料相比于同等条件下的C/S复合材料,该复合材料表现出更加优异的循环稳定性、倍率性能和电化学可逆性,在0.1,0.2,0.5,1和2 C的电流密度下,P-BaTiO3/S正极材料的放电比容量分别为891,624.1,561.8,498.9和474.5m A h g-1,当电流密度回到0.1 C时,放电比容量恢复到525.1 m A h g-1。采用硬模板法制备CMK-3有序介孔碳材料,并利用浸渍沉积法将其与过渡金属硒化物Cu2Se纳米颗粒复合后用于钠离子电池,探究其电化学性能,利用CMK-3有序介孔碳材料的物理限域作用容纳电化学反应过程中的体积膨胀,同时增强电极材料导电性,Cu2Se@CMK-3复合材料做正极的钠离子电池表现出良好的电化学综合性能:在0.1 C下经100次循环,平均每次的容量衰减仅为0.33%,表现出优异的循环稳定性,且还具备良好的倍率性能,在0.1,0.2,0.5,1,2 C的电流倍率下,放电容量分别为227,177,127,108,97 m A h g-1。

关键词：过渡金属化合物多孔结构正极材料锂硫电池钠离子电池硬模板法

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脲醛树脂基碳电极材料的制备及其性能研究

脲醛树脂基碳电极材料的制备及其性能研究

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作者：刘丽华齐鲁工业大学

学位级别：硕士

脲醛树脂（Urea-formaldehyde resin,简称UF）具有价格低廉、原料简单易得、操作简易且富含氮元素等优点,是一种重要的氨基树脂。目前,UF已成为国内外学者的研究热点,并将UF作为碳材料广泛应用于超级电容器领域中。但是,UF热稳定性较差... 详细信息

脲醛树脂（Urea-formaldehyde resin,简称UF）具有价格低廉、原料简单易得、操作简易且富含氮元素等优点,是一种重要的氨基树脂。目前,UF已成为国内外学者的研究热点,并将UF作为碳材料广泛应用于超级电容器领域中。但是,UF热稳定性较差,这一缺点限制了其在超级电容器领域中的应用。本文通过调控原料配比、杂原子掺杂、固化浓度以及模板法等方式改善其热稳定性能,保留较多的多孔结构,展现出较大的比表面积,得到电化学性能明显提升的脲醛树脂基碳材料。本文的主要研究内容如下:1.通过调节尿素与甲醛的摩尔比,成功的制备出不同粒径的脲醛树脂多孔微球,并且通过盐酸固化来增加脲醛树脂的交联程度,提高其在高温碳化过程中的热稳定性能,降低流动性。经过一系列表征,当尿素与甲醛的摩尔比为1:0.8时,固化后的样品展现出最佳的电化学性能。在1 A g-1时的比电容值为101F g-1,在10 A g-1时仍能保存63 F g-1,倍率性能可以达到62.4%。因此,脲醛树脂基碳材料的电化学性能得到明显改善,在超级电容器电极材料领域应用前景广阔。2.以UF作为碳源,硫脲作为氮源和硫源,制备出脲醛/硫脲醛共聚树脂。通过一系列表征及电化学性能测试探究硫脲的引入以及盐酸固化浓度对共聚树脂形貌以及电化学性能的影响。当固化浓度为2 mol L-1,由此制得的共聚树脂其多孔结构明显增多,并且在2 mol L-1的H2SO4电解液中展现出最佳的电化学性能:在1 A g-1的比电容值为187 F g-1,在10 A g-1的电容值为120 F g-1,电容保持率可以达64.2%,表现出良好的倍率性能。3.以UF为碳源,二氧化硅作为支撑体掺入到脲醛树脂多孔微球的制备过程中,使其在高温碳化过程中能保持多孔微球的形貌,并且作为硬模板引入丰富的多孔结构,提高比表面积。当二氧化硅用量为1.0 g时,制得的脲醛树脂基多孔碳微球展现出最佳的电化学性能:在0.5 A g-1时,其比电容值可达227 F g-1,且其在10 A g-1时仍能保留107 F g-1,展现出良好的倍率性能,作为电极材料应用于超级电容器领域具有一定的研究价值。

关键词：脲醛树脂多孔碳微球硫脲硬模板法超级电容器

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多级孔沸石合成方法的研究进展

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化工管理 2019年第8期 98-99页

作者：孟祥宇高建平河北农业大学理工学院河北黄骅061100

多级孔沸石结合了微孔材料和介孔材料的优点,不仅有较高的机械强度和水热稳定性,而且对大分子有较好的扩散速率,在工业催化中有着广阔的应用前景。本文叙述了多级孔沸石的不同制备方法,如后处理法,硬模板法,软模板法。通过比较不同方法... 详细信息

多级孔沸石结合了微孔材料和介孔材料的优点,不仅有较高的机械强度和水热稳定性,而且对大分子有较好的扩散速率,在工业催化中有着广阔的应用前景。本文叙述了多级孔沸石的不同制备方法,如后处理法,硬模板法,软模板法。通过比较不同方法的优缺点,指出不同方法的改进方向,满足当今工业发展对多级孔沸石的要求。

关键词：多级孔沸石后处理法硬模板法软模板法

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SnO2及SiO2基复合材料的构筑及光催化性能研究

SnO2及SiO2基复合材料的构筑及光催化性能研究

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作者：彭丽长春理工大学

学位级别：硕士

本论文采用溶胶-凝胶法制备出无序多孔g-C3N4/SiO2/SnO2复合材料。在可见光的照射下,当g-C3N4的掺杂量为30 wt%时,该复合材料对染料类有机污染物的光催化降解性能最好,该复合材料在可见光下对甲基橙（MO）、亚甲基蓝（MB）和罗丹明B（Rh... 详细信息

本论文采用溶胶-凝胶法制备出无序多孔g-C3N4/SiO2/SnO2复合材料。在可见光的照射下,当g-C3N4的掺杂量为30 wt%时,该复合材料对染料类有机污染物的光催化降解性能最好,该复合材料在可见光下对甲基橙（MO）、亚甲基蓝（MB）和罗丹明B（RhB）都有很好的光催化降解效果,在可见光照射下,50 min后,其对MB和MO的光催化降解率分别达到99.73%和95.58%。在可见光照射下,90 min后,其对RhB的光催化降解率达95.10%。对MB、MO和RhB三种染料类有机污染物分别连续循环降解6次,其降解率仍都保持在90%以上,表明该复合材料具有良好的可重复使用性,拥有环境净化潜力。采用溶胶-凝胶法与硬模板法相结合制备出In2O3掺杂的非晶态无序多孔In2O3/SnO2复合材料。在其复合材料中In2O3对SnO2基体起到很好的敏化的作用。SnO2基体由于在制备的过程中产生大量的缺陷,当SnO2受到适当能量的光照射时会产生更多的光生电子,而且改变了SnO2基体价带上光生电子的转移方向,使SnO2基体对可见光也有了吸收。同时,在In2O3/SnO2复合材料中In2O3和SnO2接触界面处的能级形成了Z型结构,促进了电子-空穴的分离,从而提高了复合材料的光催化降解效果。当In2O3的掺杂量为1.5 wt%时,其复合材料对RhB的光催化降解效果最好。该复合材料在可见光照射100 min后,对RhB溶液的催化降解率达到93.50%,5次循环以后光催化降解率仍在90%以上。将溶胶-凝胶法与硬模板法相结合,制备出非晶态有序多孔CeO2/SnO2复合材料,在该复合材料中,SnO2为四方相结构。未掺杂的无序多孔SnO2基体是由不均匀的球形颗粒堆积成的凝胶块状结构,单个球形颗粒的平均粒径在60-100 nm。而CeO2/SnO2（1.0 wt%Ce）复合材料样品是由较小的不均匀的球形颗粒堆积而成的凝胶块状结构,且小颗粒相互连接构成类似于蜂窝的形貌。氮气吸附-脱附测试结果显示,无序多孔SnO2基体样品和CeO2/SnO2（1.0 wt%Ce）复合材料样品的比表面积分别为89.49m2/g和356.14 m2/g,表明掺杂的CeO2对SnO2基体起到了敏化的作用,使复合材料的晶粒细化,比表面积急剧增大,从而增大反应活性位点的密度。在可见光照射下,当CeO2的掺杂量为1.0 wt%时复合材料的光解水产氢性能最强。在收集氢气3.5 h后,SnO2基体和CeO2/SnO2（0.5 wt%,1.0 wt%,1.5 wt%,2.0 wt%Ce）复合材料样品的产氢量分别为698.9μmol,1146.0μmol,2193.7μmol,1368.3μmol和931.0μmol。CeO2/SnO2（1.0 wt%Ce）复合材料样品的产氢平均速率为6267.7μmol/（g·h）,是无序多孔SnO2基体样品产氢平均速率(1996.8μmol/（g·h）)的3.14倍。采用溶胶-凝胶法制备了g-C3N4/SiO2复合材料。当g-C3N4掺杂量为50 wt%时,其复合材料对RhB的光催化降解性能最好。g-C3N4/SiO2（50 wt%g-C3N4）复合材料样品呈现疏松多孔结构。在可见光照射90 min后对RhB的降解率可达到96.42%,经过5次循环实验后,其光催化降解率仍保持在90%以上,说明该复合材料具有很好的循环稳定性。

关键词： g-C3N4/SiO2/SnO2 In2O3/SnO2 CeO2/SnO2 g-C3N4/SiO2 溶胶-凝胶法硬模板法光催化可见光

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空心氮掺杂纳米碳球负载高分散钯基催化剂及其制备方法和在乙苯脱氢中的应用

空心氮掺杂纳米碳球负载高分散钯基催化剂及其制备方法和在乙苯脱...

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作者：齐伟代雪亚王海花 110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号

本发明公开了一种空心氮掺杂纳米碳球负载高分散钯基催化剂的制备方法及其在乙苯脱氢中的应用，属于纳米碳催化脱氢技术领域。所述催化剂的空心结构通过硬模板法实现，钯的高分散负载通过小分子的盐酸多巴胺聚合包裹钯盐前驱体后再进行... 详细信息

标准号: CN113578359A

本发明公开了一种空心氮掺杂纳米碳球负载高分散钯基催化剂的制备方法及其在乙苯脱氢中的应用，属于纳米碳催化脱氢技术领域。所述催化剂的空心结构通过硬模板法实现，钯的高分散负载通过小分子的盐酸多巴胺聚合包裹钯盐前驱体后再进行碳化和酸洗的方法来实现。所述催化剂作为乙苯脱氢反应的催化剂，在无水无氧常压的条件下可以高效的催化乙苯直接脱氢生成苯乙烯。该催化剂具有较高的贵金属钯的利用效率，能保持较长时间的催化活性，在催化乙苯气相脱氢过程中具有较好的应用前景。

关键词：催化剂乙苯脱氢高分散乙苯催化脱氢生成苯乙烯盐酸多巴胺钯基催化剂催化活性催化脱氢贵金属钯聚合包裹空心结构纳米碳球脱氢过程无水无氧硬模板法氮掺杂纳米碳前驱体小分子常压酸洗碳化钯盐制备应用

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一种多孔Co@C纳米材料及其制备方法和应用

一种多孔Co@C纳米材料及其制备方法和应用

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作者：张金水侯乙东理解安平 350108 福建省福州市闽侯县上街镇福州大学城学院路2号福州大学新区

本发明属于材料制备及光催化技术领域，具体涉及了一种多孔Co@C纳米材料及其制备方法和应用。本发明通过硬模板法合成出多孔Co@C纳米材料，其具有制备工艺简便，成本低，易于大规模工业化生产。相较于体相自然生长的纳米管状结构，其表... 详细信息

标准号: CN109847753B

本发明属于材料制备及光催化技术领域，具体涉及了一种多孔Co@C纳米材料及其制备方法和应用。本发明通过硬模板法合成出多孔Co@C纳米材料，其具有制备工艺简便，成本低，易于大规模工业化生产。相较于体相自然生长的纳米管状结构，其表面多孔结构，大大促进了激发态电子的转移和改善了表面产氢动力学行为，从而显著提高了光敏剂染料—醇—水体系的光催化产氢性能，在开发可持续绿色能源方面具有广阔的应用前景。

关键词：纳米材料光催化产氢大规模工业化生产制备方法和应用纳米管状结构动力学行为激发态电子材料制备多孔结构绿色能源硬模板法制备工艺自然生长光敏剂水体系染料体相合成应用开发

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