介孔材料制備及納米組裝體系的研究.pdf

1、1992年,美孚公司的研究人員利用液晶模板機(jī)制合成了一系列新型的硅及硅鋁介孔材料,例如M41S系列,因這種材料具有可調(diào)的規(guī)整介孔孔道,極高的比表面積,良好的熱穩(wěn)定性,而在吸附、催化、光、電、磁等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,而引起人們的廣泛注意.本文分別以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和三嵌段表面活性劑(F127)為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,在酸性條件下用水熱法合成出了不同孔結(jié)構(gòu)的有序介孔材料.用小角度XRD、N<,2>吸附、紅外光譜、高分辨率透射電鏡等

2、測試手段對材料進(jìn)行了表征.并考察了反應(yīng)溫度、模板劑用量、HCl用量對材料結(jié)構(gòu)的影響,實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)模板劑和無機(jī)物之間是通過氫鍵、范德華力等弱的作用力組裝時(shí),保持溶液中預(yù)組織的模板劑膠束的穩(wěn)定有序,是形成規(guī)則介孔材料的關(guān)鍵.同時(shí)本文還采用1,3,5-三甲苯為擴(kuò)孔劑,研究結(jié)果表明隨著擴(kuò)孔劑量的增加,不僅介孔材料的孔徑有了很大的提高,而且長程有序性也得到了改善,但當(dāng)加入量超過一定值后,介孔材料的有序性卻遭到了破壞.在研究材料的水熱穩(wěn)定性中發(fā)現(xiàn),

3、加入Bi和B等元素制備的Bi,B/SBA-3介孔氧化硅復(fù)合材料能較明顯改善材料的結(jié)構(gòu)和性能.小角度X射線衍射結(jié)果表明,復(fù)合介孔材料具有六方排列的孔道結(jié)構(gòu);通過N<,2>吸附曲線可知,復(fù)合介孔材料具有極高的比表面積,孔徑主要集中分布在2.4nm左右;從傅立葉紅外光譜位于966和1384cm<'-1>的吸收峰可知,B元素在孔壁中以四配位和三配位的形式存在;從差熱分析曲線可看到隨著B,Bi的攙入在535℃附近出現(xiàn)了不同的放熱峰.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: