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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划介孔材料对气体选择性吸附与分离的研究 材料化学1112班张高洁 介孔材料的研究及应用 摘要:介孔材料是当前具有广泛应用前景的一类新材料,具有大的比表面积和孔体积、高的机械稳定性和化学稳定性、良好的导电性等特点,在分离提纯、生物材料、化学合成及转化的催化剂、半导体、计算机、传感器件、超轻结构材料等许多领域有着潜在的用途,成为了当今国际上的一个研究热点.本文阐述了介孔材料目前的研究进展,概述了介孔材料的分类、特点，合成方法及机理，表征手段，应用等，从而展望了介孔材料的应用前景。
2、关键词:介孔材料;分类;特点；合成方法及机理;表征方法;应用1介孔材料的分类 介孔材料按材料的组成大致分为两类:“硅基”介孔材料和“非硅”介孔材料。“硅基”介孔材料即构成骨架的主要成分是二氧化硅,“硅基”的介孔材料又包括纯硅的和掺杂有其它元素的两类介孔材料。“非硅”介孔材料即骨架组成为非硅的其他氧化物或金属等介孔材料。 2介孔材料的特点目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 介孔材料具有
3、独特的优点：1.孔道高度有序，均一性好，孔道分布单一，孔径可调范围宽。2.具有较高的热稳定性和水热稳定性。3.比表面积大，孔隙率高。 4.通过优化可形成不同结构，骨架，性质的孔道，孔道形貌具有多样性。5.可负载有机分子，制备功能材料。 3介孔材料的合成方法及机理 目前合成介孔材料的方法很多，如：溶胶凝胶法，水热合成法，微波辐射合成法，相转变法及沉淀法等，其中以前两种方式应用最多。介孔材料的合成机理，为各种合成路线提供了理论基础。在所提出的各种机理中,有一个共同的特点是溶液中表面活性剂引导溶剂化的无机前驱体形成介孔结构。这些表面活性分子中存在两种基团:亲水基和疏水基。为减少不亲和基之间
4、的接触,溶液中的表面活性剂分子通过自组装的方式聚集起来形成胶束,以降解体系的能量。 3.1液晶模板机理 在此模型中,具有双亲水基团的表面活性剂,在水中达到一定浓度时形成棒状胶束并规则排列成所谓“液晶”结构,其憎水基向里,带电的亲水基头部伸向水中。当硅源物质加入时,通过静电作用,硅酸根离子可以和表面活性剂离子结合,并附着在有机表面活性剂胶束的表面,在有机圆柱体的表面形成无机墙,两者在溶液中同时沉淀下来,产物经水洗、干燥、煅烧,除去有机物质,只留下骨架状规则排列的硅酸盐网络,从而形成MCM-41(六方晶相)介孔材料。 3.2电荷匹配机理目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到
5、安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 电荷匹配实际上是有机与无机离子在界面处的电荷匹配。虽然表面活性剂的使用量小于棒状胶束,即液晶形成的临界胶束浓度,但介孔结构仍然可以形成。因为在介孔材料合成过程中,离子之间的静电作用力占据主导作用。当使用带电的表面活性剂时,活性剂配位反粒子首先与多电荷的聚硅酸根离子进行离子交换。这些多配位的硅酸根离子可以与几个表面活性剂离子键,屏蔽掉表面活性剂亲水基之间的静电斥力从而使表面活性剂棒状胶团在较低浓度下形成,
6、并按六方堆积的方式排列,形成介孔结构。 3.3静电作用模型 Tanev等认为可以通过铵盐表面活性剂的亲水基(SO)和水解的TEOS之间的氢键作用来形成介孔二氧化硅。由这种中性的模板合成路线得到的介孔硅酸盐比起LCT(液晶模板作用)法得到的材料具有较厚的孔壁和较高的热稳定性。利用这种机理可合成二氧化硅等材料。 3.4棒状自组装模型目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 通过研究表面活性剂
7、浓度大于棒状胶束形成的临界浓度时所合成的MCM-41材料,Chen等对液晶模板机理模型中的途径一提出了另一种看法,认为液晶的形成应起源于硅酸根离子。他们在自组装模型中假定自由随机排列的棒状胶团首先形成,并与硅酸根离子结合而附着2～3层硅酸根离子,这些棒状胶团接着通过自组装结合成为长程有序的六方排列结构。 3.5层状折皱模型 当硅源物质加入反应溶液中时,它可以溶解在表面活性剂胶束周围的多水区,并促进其按六方结构排列。当
