硅基小孔厚墙介孔材料的制备及应用

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1992年Mobil公司合成了M41S系列硅基介孔分子筛,拓展了材料科学新的领域。在过去的十几年间,由于介孔分子筛材料具有超高的比表面积,均一的且易于调控的纳米孔径、丰富的表面化学基团,以及可调控的宏观形貌,使其在大分子分离、生物传感器、催化、吸附、微电子、光学以及制备新型纳米材料等领域显示出诱人的应用前景。在酸性条件下,由商品化三嵌段表面活性剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(PEO-PPO-PEO),导向合成高度有序而稳定的六方介孔材料SBA-15,更是为介孔材料的发展提供了新的研究方向。本论文研究内容为:使用嵌段共聚物模板剂导向合成新型小孔厚墙介孔材料,然后以此为模板,在其孔道中合成小尺寸硫化物纳米微粒,以实现对有关粒子形状和尺寸控制。实验中分别以三嵌段高分子表面活性剂P104和P123为结构导向剂,合成了高度有序的、水热稳定性良好、六方结构的介孔分子筛SBA-15,并以此为模板合成纳米硫化镉和硫化锌。并采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)等表征手段对所得的介孔材料和纳米硫化物的复合体系进行了形态考察。透射电镜可以清楚地看到,在SBA-15均匀的孔道(平均孔径4nm)中生成了纳米硫化物,并且在荧光光谱中出现了蓝移现象。
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