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《Gemini表面活性剂联接基团对合成硅基介孔材料结构的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)NovemberActaPhys.鄄Chim.Sin.,2005,21(11)：1217耀12221217*Gemini表面活性剂联接基团对合成硅基介孔材料结构的影响胡军周丽绘李鸿宁李万鑫刘洪来胡英(华东理工大学化学系,教育部先进材料及其制备重点实验室,上海200237)摘要考察了Gemini表面活性剂不同联接基团对介孔结构的影响,通过改变联接基团碳链的长度和在联接基团中加入苯基和羟基改变链的柔性和亲水性,可改变表面活性剂在两相界面的头基面积和电荷分布,形成不同的
2、表面活性剂溶液结构,并通过自组装过程控制生成不同介孔材料的孔结构.当联接基团链长为4~8个碳时,得到六方相孔道结构,而当碳链长度增加为10~12个碳时,形成立方相孔道结构,其中以GEM16鄄6鄄16为模板,形成了高度有序的MCM鄄41,以GEM16鄄12鄄16为模板,则得到高度有序的MCM鄄48.GEM16鄄3(OH)鄄16可合成出层状结构,但有序性较低.GEM16鄄(1鄄Ar鄄1)鄄16的cmc较低,在水溶液中溶解度极低,当加入共溶剂乙醇时,得到了空心球结构.关键词：Gemini表面活性,联接基团,模板剂,介
3、孔材料,结构中图分类号：O648[1]1992年,Kreage等成功地合成包括六方相各种联接基团相连,长度可变的两条尾链分别与头MCM鄄41、立方相MCM鄄48和层状相MCM鄄50等具基相连,与普通表面活性剂相比具有独特的物理化有规则介孔分子筛至今,介孔材料已成为科学与技学性质,尤其体现在更高的表面活性和较低的临界[2鄄3][10]术研究的一个热点.由于其规则的介孔结构,在需胶束浓度(cmc)值.由于Gemini表面活性剂结构[4鄄5]要分子识别的领域具有广阔的应用前景,例如选可变性强,其中影响其特性的重要因素
4、是连接基的[11]择性吸附、形态选择性催化、分子筛分离等.近来又结构,包括连接基的刚性、柔性、亲水性和亲油性以其为模板,合成出各类金属纳米线.介孔材料形成等,通过改变联接基团的化学结构可方便地调控表机理是进一步合成新型介孔材料,扩大其应用前景面活性剂的胶束结构.的基础.目前人们广泛接受的是表面活性剂协同模本研究选择具有对称尾链、碳链长度为16C的[6]板机理.基于静电作用原理,表面活性剂和硅源间Gemini表面活性剂,系统考察了Gemini表面活性剂+--++-+-+-00的作用可分为SI、SI、SXI、SXI
5、、SI、S鄄I六种,联接基团对介孔材料孔结构的影响,并对表面活性+-0其中S、S、S分别为阳离子、阴离子、非离子表面活剂溶液结构、产物孔结构的形成及转化过程进行分性剂,I为无机硅源,X为介质离子,S鄄I表示配位键.析和讨论.例如在以最典型的十六烷基溴化铵为模板剂合成介孔材料的过程中,该模型认为,首先具有一定聚集态1实验部分-的表面活性剂胶束吸附的反离子(Br)与硅聚集体阴1.1表面活性剂和介孔材料的合成离子发生交换,然后硅与十六烷基铵离子对通过自Gemini表面活性剂(GEM)的合成详见文献[12].组装过程形
6、成新的有序结构,这些有序结构与表面在1,m鄄二溴m烷(m=3、4、6、8、10、12)、1,3鄄二溴2鄄丙活性剂溶液结构相似,但并非一致,因此系统研究醇和对二溴苄的乙醇溶液中加入过量（5%~10%)的表面活性剂结构对介孔材料结构的影响十分重要.N,N鄄二甲基十六烷基胺回流48h.产物用乙醇鄄乙酸在表面活性剂中,季铵盐阳离子型Gemini表面活性乙酯混合溶剂重结晶3耀4次,得到表面活性剂剂因其成功地合成MS41系列介孔材料而引起关GEM16鄄m鄄16,GEM16鄄3(OH)鄄16和GEM16鄄(1鄄Ar鄄1)鄄[
7、7鄄9]1注.Gemini表面活性剂含有两个含氮头基并通过16.用Brucker鄄Avance鄄500型核磁共振仪H核磁共2005鄄03鄄15收到初稿,2005鄄05鄄09收到修改稿.联系人：刘洪来(E鄄mail：hlliu@ecust.edu.cn；Tel：021鄄64252921).*国家自然科学基金(20236010,20476025)和上海市教委资助项目1218ActaPhys.鄄Chim.Sin.(WuliHuaxueXuebao),2005Vol.21振证实为目标产物.具有对称十六烷基尾链及不同长度
8、烷基联接基+称取GEM,加入水(以GEM16鄄(1鄄Ar鄄1)鄄16为团的Gemini表面活性剂,其化学式为[C16H33(CH3)2N鄄+-模板时,加入水和乙醇),在30益水浴条件下搅拌溶(CH2)s鄄N(CH3)2C16H33]2Br,缩写成GEM16鄄s鄄16,s表解,滴加乙胺(EA)或NaOH溶液控制pH为11~12,示不同联接基团烷基碳数(s=3、4、6、8、10、12).G
