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文檔簡介
1、中孔材料作為一類新型材料引起了研究者的廣泛關(guān)注。中孔二氧化硅具有許多獨(dú)特的性質(zhì)并在催化,分離,主客體分子識(shí)別,光電材料,生物材料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。通過對(duì)中孔二氧化硅的改性,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其表面性質(zhì)(內(nèi)表面及外表面)的調(diào)控,還可以增強(qiáng)其水解穩(wěn)定性,從而拓寬其應(yīng)用范圍。共水解的方法可以通過對(duì)硅源物質(zhì)結(jié)構(gòu)的控制來改變材料結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)的靈活設(shè)計(jì),還可以引入活性潛在反應(yīng)位點(diǎn),為中孔材料進(jìn)一步的功能化研究奠定基礎(chǔ)。 本文首先以TE
2、OS為硅源,分別以CTAB和E0<,20>-POT<,70>-EO<,20>嵌段共聚物為模板劑,水解制備了得到比表面積為1120m<'2>有序中孔二氧化硅,并用N<,2>吸附,XRD和HTEM對(duì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明這種中孔材料具有高比表面積,均一的孔徑分布和規(guī)整有序的孔道排布。 論文還研究了以甲基三乙氧基硅烷,乙烯基三乙氧基硅烷,γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷自身及其分別與TEOS混合物三為硅源,使用CTAB
3、和EO,20>-PO<,70>-EO<,20>兩種模板,水解制備含甲基、端乙烯基和端γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基的有機(jī)基團(tuán)雜化中孔二氧化硅的有關(guān)規(guī)律,并用N<,2>吸附一脫附,XRD和FT-IR對(duì)所得材料進(jìn)行了表征。研究表明CTAB是這類硅源的良好模板,通過共水解的方法,可以將有機(jī)官能團(tuán)引入材料內(nèi)部,但隨硅源中有機(jī)紐份含量的增加,樣品的有序度下降,孔徑分布均一度降低,其中以甲基三乙氧基硅烷和TEOS(3:1)為硅源制備得到了比表面積高達(dá)
4、1272m<'2>的多孔材料,但孔的有序度很低。 通過交替進(jìn)行烯丙基化和硅氫加成反應(yīng)合成了第0代(G<,0>)到第3代(G<,3>)新型以二苯基為核以及以苯基為核的G<,0>和以甲基為核G<,0>的端烯丙基碳硅烷樹枝狀化合物,并對(duì)其外圍進(jìn)行了乙氧基功能化研究。論文首次研究了該類碳硅烷型樹枝狀化合物硅源在模板表面的組裝、水解制備中孔有序雜化材料的有關(guān)規(guī)律,并制各得到幾種新型有機(jī)一無機(jī)雜化中孔二氧化硅,并利用N<,2>吸附-脫附,X
5、RD,F(xiàn)T-IR和HTEM等手段對(duì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究表明,由于二苯基的存在,純的二苯基的樹枝狀化合物很難在模板表面有序組裝,試驗(yàn)未能得到目標(biāo)產(chǎn)物,但采用甲基及苯基為核的G<,o>代樹枝狀化合物與TEOS為硅源成功制備得到了5種新型有序中孔雜化SiO<,2>。該項(xiàng)研究將樹枝狀化合物的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢、功能特點(diǎn)與中孔二氧化硅結(jié)構(gòu)特點(diǎn)融合起來,在提高材料有機(jī)含量的同時(shí),保持了中孔材料高的有序度。利用新型硅源特別是烷氧基功能化的樹枝狀化合物硅源
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