双重模板剂合成具有特殊形貌的介孔材料

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:forlichking
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于具有特殊形貌的介孔材料在催化、吸附、药物控制缓释等领域的重要应用前景,有关这类材料的合成及其研究已成为近年来介孔材料领域的热点研究课题。   采用十二胺(DDA)为主模板,聚乙二醇(PEG),明胶(GE)以及麦芽糊精(MD)做辅助模板的双模板剂方法,合成了一系列包括空心球在内的具有特殊形貌的介孔材料,采用小角衍射法、氮气吸脱附法测定了合成物的介孔特性,采用BET法测定了合成材料的比表面积,采用扫描及透射电镜考察了合成材料的形貌,采用热分析和红外光谱分析技术研究了特殊形貌的介孔材料的组成和性质。   采用DDA和PEG作为双重模板,成功地合成出了外表光滑,粒径范围在0.5-1.5 μm,具有50-110 nm厚度的介孔外壳的氧化硅空心球介孔材料(HMSS,hollow mesoporous silica sphere)。实验发现:合成条件对于空心球介孔材料的合成具有重要的影响,当溶剂中水与醇的体积比为4:3时,得到的为褶皱状的材料,体积比为5:2时,合成的产物为空心球;最佳的合成温度为35℃左右,太高或者太低的温度都不利于得到空心球结构;最佳底物浓度为0.079 mol/L;PEG分子量从200-1000都能合成空心球;而一些添加剂,如十六酸,NH4Cl,尿素等,都对形貌有破坏作用。采用PEG1000为辅助模板剂,在优化条件下合成的空心球的比表面积高达951 ㎡/g,N2吸附脱附表征测得的介孔孔径平均大小为3 nm。   当使用明胶(GE)代替PEG做辅助模板时,合成了从笼状形貌到爆米花状形貌的氧化硅.明胶复合微球(SGMS,Silica-gelatin mesoporous sphere)。实验发现,明胶加入量的多少对合成材料的形貌有明显影响:当质量比GE:DDA为0.1时得到的是表面由纳米级的颗粒组成的5-10μm的笼状微球;当质量比GE:DDA为0.6时,取而代之的是在1 μm单分散的爆米花状形貌的空心球;质量比在0.1-0.6之间,是混合笼状球与爆米花状形貌的材料。N2吸附脱附表征结果显示,SGMS具有明显的二级孔道间隙孔道,即由DDA引发的介孔和粒子间隙孔。随着质量比GE:DDA增加,间隙孔道孔体积减小,介孔孔体积增大,比表面积也增加。红外与热重分析结果显示以GE做辅助模板合成的介孔材料在脱除DDA模板后,含有一定量的明胶,这也是SGMS亲水性好的原因。   采用DDA和麦芽糊精做双模板剂,合成了从200 nm到1μm的外表光滑空心微球。SEM表征结果显示在200-400 nm的微球呈现出红细胞状形貌。   综合前面做的双模板剂合成工作,对使用DDA做主模板,水溶性高分子做辅助模板合成介孔材料的形成机理作了探讨。水溶性高分子在DDA-乙醇-水混合溶液中形成的高分子球对HMSS及SGMS的空心结构起了关键作用:高分子球利用其能形成氢键的官能团与伯胺进行自组装,形成DDA胶束包覆在高分子球外围的类似“核壳”模板,这种模板在TEOS的加入,形成了无机外壳结构。
其他文献
虽然学生从小学三年级就开始学习英语,但大部分学生离开课本就说不出几句完整的英语,而与他人用英语交流更是无从谈起。能流利地说英语,需要有正确的语调、恰当的用词、清晰的逻辑。 而要达到这样的水平,不是一朝一夕的学习就能实现的。学习语言的目的是为了交流,英语口语交际的重要性不言而喻。我们先来探讨一下农村学生英语口语能力低下的原因。  一、教师讲解过多  在初中英语教学中,大部分教师仍然采用的是传统的教学
本论文的主要工作是利用大尺度有机π-共轭分子构筑一系列功能化的超分子体系,并对其性能进行了详细的研究。论文工作主要包括以下四部分内容:   在第一部分工作中,设计合成
 江泽民总书记提出的“三个代表”重要思想,核心就在于代表最广大人民群众的根本利益。代表人民,就要求我们的官员少一点“官气”。然而今天人民群众最看不惯却又看得最多的,正
聚酰胺66 (Polyanude 6,6,PA66)是聚酰胺树脂中产量最大的品种,具有高强、耐磨、自润滑等优良性能,广泛应用在汽车、电子电器、石油化工等行业。但其存在冲击强度低、吸水率大、热
目前,通过控制材料的结构以及异质材料的接触和融合所产生的表面和界面奇异功能来创造新型材料和器件,已成为众多领域研究的指导思想。智能响应材料与界面材料结合所产生的界面
胶原蛋白是一种重要的结构蛋白,大量的存在于细胞外基质。石英晶体微天平作为一种质量传感器具有灵敏度高、实时监测和良好的表面选择性等优点而广泛的应用于生物化学、医药
可溶性纳米粒子催化体系是近年来迅速发展的纳米催化的一个重要分支,已经引起催化学界的广泛重视。然而已有的研究论文中很少有人系统探讨可溶性纳米催化的基本要素及其特殊性
本文以本课题组研究开发的脲,异丁醛.甲醛(UIF)树脂作为涂料的润湿分散剂,应用到通用色浆、清漆及色漆中,研究了其对颜料的分散及涂膜物理机械性能的影响。全文共分三个部分,主要
本文以ZriO-Nb2O5-TiO2陶瓷(简称ZNT陶瓷)为研究对象,采用掺杂氧化物的方式降低其烧结温度。用XRD、SEM等分析手段及开腔谐振法进行测试,对ZnO-Nb2Os-TiO2陶瓷相成分、微观结构
化学反应的本质是旧的化学键的断裂和新的化学问的形成,能够高活性、选择性地实现化学键的断裂与合成是化学家长期以来孜孜不断的追求。近些年来,惰性化学键活化由于其在基础研