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《有序介孔材料的合成及表征方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、材料导报2002年9月第16卷第9期有序介孔材料的合成及表征方法‘刘建红杨儒刘家祥李敏严彩霞,,1(北京化工大学材料科学与工程学院可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室北京00029)摘要由于介孔材料在化学工业、信息通讯、生物技术、环跪能源等领域具有种种潜在的用途,近年来倍受关注。总结了多种有序介孔材料合成与制备的研究、影响。因素及常用的表征方法关键词有序介孔材料合成表征SynthesesandCharacterizationofOrderedesoPorousaterialsMMLIUJianhongYANGRu
2、LIUJiaxiangLlinYANCaixiaM(KeyLab.ofSeleneeandTeehnologyofControllableChemlealReaetlons,BUCT,MinistryofEdueatlon,Be1JingIDoo29)Absraenreeentyears,orereesoporousateriasaveattraetereatinterestorteirpeeuarpro-ttIddmmlhdgfhlipoertiesandsownteirpotentiaoreaPplieationi
3、nanyfiessueaseeeanustry,inrationteenoo-hhlfwidmldhhmilidfomhlgy,biomaterialengineering,andenvironmentProteetion.Thesynthesiseourse,synthesismeehanismsandeharaeteriza-on.tiareeoveredintsreviewhieorsorereesoporousaterias,syntesis,earaeterizationKywdddmmlhh上世纪90年代以
4、来,有序介孔材料由于其特殊的性能表1几种不同的合成路线己。成为Table1Severalsynthesispathways目前国际上跨学科的研究热点之一[lj从最开始的硅基,5··介孔材料到其它非硅基介孔材料各种形貌及结构的介孔材合成路线活性剂类型无机物源示例[’,」川。,料被制备出来由于介孔材料结构的特殊性这种材料有着阳离子型阴离子型HfO::,;直接路线奇异的特性田¹孔道成形良好孔径均一º孔径尺寸在一阴离子型阳离子FeZO3型;;定范围内可以调控»具有较高的热稳定性和耐水解性¼基S+X一I、士阳离子型+一阳离子型A
5、IPO。媒介路线于微观尺度上的高度有序性有序介孔材料是当前具有广阔S一+I万Zn2M阴离子型阴离子型0,、、应用前景的一类功能材料它在光电器件川分离提纯生物中性路线s0/NOI飞非离子型或中性+非离子型或中性HMS一C、、,材料催[’,5〕在化学工化新型复合材料等方面有着潜在用途业、信息通讯工程、生物技术、环境能源等诸多领域具有重要1门合成机理。的应用价值,目前在多种有序介孔材料合成机制的观点中以Beck;LcT飞介孔材料的合成等川提出的液晶模板机制(LcT)有一定代表性在机制,就M一假设中CM41的制备过程提出了两种
6、形成介孔相的可,尽管制备有序介孔材料的方法有多种但其核心方法还。‘一’能路线而Chen等川利用NNRM研究了活性剂胶束自组是溶胶一凝胶法,基本过程是:采用表面活性剂为模板剂,以其装,,一,成棒状胶束的过程认为棒状胶束随机地与硅源作用得到形成的超分子结构为模板通过溶胶凝胶过程在无机物与,,、的管筒状硅层环绕在胶束的外表面随后自发地形成长程有有机物之间的界面引导作用下自组装成孔径为2一50nm孔。eleetronparamagnetie径分布窄且孔道结构规则有序的介孔材料。根据无机基团、表序的介孔外表相基于电子顺磁共振(,
7、EPR),〕:resnance另一种相似的机制[10被提出来首先棒状胶面活性剂所带电性及活性剂本身的一些特殊性质(如特殊的;,,一、、一、一一、)反应体系可分为毯+Is一I+s+xs+IS。束包裹住硅酸根离子并呈六方有序排列第二步硅酸根离子官能团I+M/,,Nolo;,-一,Br一;十a},K十1)。在胶束内表面凝胶化促使无机相的硬化即得到介孔的中间其中X=CIM=N(表。模板剂的选择主要从其基本性质考虑,如临界胶束浓度丰目“、一、,(CMC)、所带电荷极性、活性剂分子链长度、液晶形成过程等在S+ISI+S+M一I+或
8、S一M+I一这几种合成体系中一,方面。在高浓度的表面活性剂存在下,易溶的介孔相较容易形无机有机复合物的形成是基于电荷静电作用基础上的即带成田。受活性剂分子本身性质以及其浓度、温度的影响,介孔异性电荷的无机物源与表面活性剂分子之间的静电吸引作用,、被认为是反应驱动力。在“,相表现为不同的结构形式诸如六方结构立方结构或者层状S/Nol
