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,實驗表明,當(dāng)模板劑和無機物之間是通過氫鍵、范德華力等弱的作用力組裝時,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.同時本文還采用1,3,5-三甲苯為擴孔劑,研究結(jié)果表明隨著擴孔劑量的增加,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.實驗結(jié)果表明: