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摘 要：对复合介孔二氧化硅膜的制备方法进行了介绍，并阐述了复合介孔二氧化硅膜的具体应用，希望能够从理论层面上为推进这种材料的应用发展提供一点指导与支持。
关键词：复合介孔；二氧化硅；制备；应用
一、引言
复合介孔二氧化硅膜有着独特的孔中孔结构，其是以孔膜作为硬膜板，通过表面活性剂的结构导向作用，利用溶胶-凝胶等方法来组装介孔二氧化硅材料，进而制备得来的新型膜材料。相较于传统材料，复合介孔二氧化硅膜结构的特殊性以及其他特性决定了其具有广泛的应用价值与应用前景。
二、复合介孔二氧化硅膜的制备方法
1.溶胶—凝胶法
在复合介孔二氧化硅膜的制备中，溶胶-凝胶法具有广泛应用，这种方法是基于粉体介孔材料的基础得以实施的，也就是在溶胶化的前驱液中侵入多孔膜，并进行凝胶化处理，具体如下图所示。
选择溶胶-凝胶法制备复合介孔二氧化硅膜时，溶胶溶液的溶剂含量相对较低，表面活性剂浓度则非常高，表面活性剂的选择也相对较多，可以与凝胶环境控制方法相结合，对复合介孔二氧化硅膜内的介孔结构进行调整。然而，这种方法的缺点也十分突出，就是需要耗费较长时间，一般情况下采用溶胶-凝胶法完成制备的时间会达到数十个小时，并且在制备完成后还需要去除掉膜表面产生的副产物。
2.蒸發诱导自组装法
这种方法简称EISA，是对少量前驱液加以运用，对多孔膜进行浸润，利用溶剂的蒸发，对表面活性剂自组装与硅源进行诱导，使其在膜内孔道进行水解聚合，最终实现介孔二氧化硅材料的形成。具体如下图所示。
EISA具有相对简单的操作，在使用的前驱液中，挥发性溶剂含量较多，表面活性剂浓度则相对较低，在制备过程中，其效率主要受到溶剂蒸发速率的影响。当然，这种方法对膜内介孔材料结构产生的影响比较多，例如表面活性剂、硅源、相对湿度和多孔膜孔道直径等等，如果控制不当，就难以取得理想的效果。
3.蒸汽相合成法
蒸汽相合成法的应用是建立在表面活性剂对硅源蒸汽水解聚合产生诱导的基础之上的。其原理图如下所示。
根据上图，首先按照图3中A步骤进行浸泡或者按照B步骤进行抽滤，在多孔膜孔道中引入表面活性剂，然后将其向含有硅源蒸汽的密闭容器中转移，在一定条件下，使膜内硅源蒸汽发生水解聚合反应，进而实现介孔材料的形成。这种方法在操作上也相对便捷，对实验条件要求不严苛，形成的介孔结构也相对新颖，并且可以对不同表面活性剂加以运用，对复合介孔膜内介孔结构进行调整与控制，具有较强的灵活性。
三、复合介孔二氧化硅膜的应用
1.合成纳米材料模板
由于复合介孔二氧化硅膜具有特殊的孔中孔结构，因此在纳米材料模板合成中具有较高的应用价值。相关研究人员就对电化学沉积法加以运用，对Ag、Ni、Cu2O纳米线进行制备。又比如在直径3nm的Au纳米线阵列的制备也可以选择复合介孔二氧化硅膜。这些纳米材料都是对介孔结构进行了复制，其特性表现为形貌周期性可调以及比表面积高等等，并且分层结构的螺旋形纳米线呈现手性，在光谱学、电子传输、能量转换等领域都可以得到应用与拓展。
2.催化、膜反应器
复合介孔二氧化硅膜不仅在结构上比较特殊，其介孔材料与膜的性能及特点也比较突出，近年来，经过功能化处理，在催化与膜反应器中也可以使用这些具有特殊功能的复合介孔二氧化硅膜。例如有相关研究人员就采取氨基化措施对无极符合介孔二氧化硅膜进行了处理，并在苯甲醛与氰乙酸乙酯中的催化反应中加以运用，并围绕此展开研究，根据研究结果，克制在功能化处理后，无机复合介孔二氧化硅膜作为异相催化剂能够取得比较理想的效果。
3.纳滤
在复合介孔二氧化硅膜的应用研究中，由于这种材料的孔内结构具有可调性，能够得到与膜表面垂直的介孔取向，因此在通透性方面比较突出。并且基于对膜内介孔尺寸效应，复合介孔二氧化硅膜在纳米尺度的物质尺寸选择性分离中也具有一定的适用性，换言之就是纳滤，具体涉及到分子纳滤、纳米颗粒的精密过滤等等。
四、结语
总之，复合介孔二氧化硅膜的结构特点决定了其在各领域中具有较高的应用价值。在未来研究中，我们仍需要针对其应用水平的提升进行分析，改进制备方法，拓展其应用范围，为复合介孔二氧化硅膜膜材料的应用研究发展提供强有力的支持。
参考文献：
[1]曾春梅，韩书华，闫欣等.有序介孔二氧化硅/聚苯胺复合物[J].化学进展，2008，20（1）：26-32.
[2]何晓燕，强圣璐，范富红等.双重响应性复合介孔二氧化硅纳米微球的制备及其在抗腐蚀涂层上的应用[J].化学通报（印刷版），2015，78（9）：798-803.
[3]黄桂华，殷霞，章伟光等.功能化介孔磁性载体的制备及对铜离子的吸附[J].华南师范大学学报（自然科学版），2006，（4）：82-87.
关键词：复合介孔；二氧化硅；制备；应用
一、引言
复合介孔二氧化硅膜有着独特的孔中孔结构，其是以孔膜作为硬膜板，通过表面活性剂的结构导向作用，利用溶胶-凝胶等方法来组装介孔二氧化硅材料，进而制备得来的新型膜材料。相较于传统材料，复合介孔二氧化硅膜结构的特殊性以及其他特性决定了其具有广泛的应用价值与应用前景。
二、复合介孔二氧化硅膜的制备方法
1.溶胶—凝胶法
在复合介孔二氧化硅膜的制备中，溶胶-凝胶法具有广泛应用，这种方法是基于粉体介孔材料的基础得以实施的，也就是在溶胶化的前驱液中侵入多孔膜，并进行凝胶化处理，具体如下图所示。
选择溶胶-凝胶法制备复合介孔二氧化硅膜时，溶胶溶液的溶剂含量相对较低，表面活性剂浓度则非常高，表面活性剂的选择也相对较多，可以与凝胶环境控制方法相结合，对复合介孔二氧化硅膜内的介孔结构进行调整。然而，这种方法的缺点也十分突出，就是需要耗费较长时间，一般情况下采用溶胶-凝胶法完成制备的时间会达到数十个小时，并且在制备完成后还需要去除掉膜表面产生的副产物。
2.蒸發诱导自组装法
这种方法简称EISA，是对少量前驱液加以运用，对多孔膜进行浸润，利用溶剂的蒸发，对表面活性剂自组装与硅源进行诱导，使其在膜内孔道进行水解聚合，最终实现介孔二氧化硅材料的形成。具体如下图所示。
EISA具有相对简单的操作，在使用的前驱液中，挥发性溶剂含量较多，表面活性剂浓度则相对较低，在制备过程中，其效率主要受到溶剂蒸发速率的影响。当然，这种方法对膜内介孔材料结构产生的影响比较多，例如表面活性剂、硅源、相对湿度和多孔膜孔道直径等等，如果控制不当，就难以取得理想的效果。
3.蒸汽相合成法
蒸汽相合成法的应用是建立在表面活性剂对硅源蒸汽水解聚合产生诱导的基础之上的。其原理图如下所示。
根据上图，首先按照图3中A步骤进行浸泡或者按照B步骤进行抽滤，在多孔膜孔道中引入表面活性剂，然后将其向含有硅源蒸汽的密闭容器中转移，在一定条件下，使膜内硅源蒸汽发生水解聚合反应，进而实现介孔材料的形成。这种方法在操作上也相对便捷，对实验条件要求不严苛，形成的介孔结构也相对新颖，并且可以对不同表面活性剂加以运用，对复合介孔膜内介孔结构进行调整与控制，具有较强的灵活性。
三、复合介孔二氧化硅膜的应用
1.合成纳米材料模板
由于复合介孔二氧化硅膜具有特殊的孔中孔结构，因此在纳米材料模板合成中具有较高的应用价值。相关研究人员就对电化学沉积法加以运用，对Ag、Ni、Cu2O纳米线进行制备。又比如在直径3nm的Au纳米线阵列的制备也可以选择复合介孔二氧化硅膜。这些纳米材料都是对介孔结构进行了复制，其特性表现为形貌周期性可调以及比表面积高等等，并且分层结构的螺旋形纳米线呈现手性，在光谱学、电子传输、能量转换等领域都可以得到应用与拓展。
2.催化、膜反应器
复合介孔二氧化硅膜不仅在结构上比较特殊，其介孔材料与膜的性能及特点也比较突出，近年来，经过功能化处理，在催化与膜反应器中也可以使用这些具有特殊功能的复合介孔二氧化硅膜。例如有相关研究人员就采取氨基化措施对无极符合介孔二氧化硅膜进行了处理，并在苯甲醛与氰乙酸乙酯中的催化反应中加以运用，并围绕此展开研究，根据研究结果，克制在功能化处理后，无机复合介孔二氧化硅膜作为异相催化剂能够取得比较理想的效果。
3.纳滤
在复合介孔二氧化硅膜的应用研究中，由于这种材料的孔内结构具有可调性，能够得到与膜表面垂直的介孔取向，因此在通透性方面比较突出。并且基于对膜内介孔尺寸效应，复合介孔二氧化硅膜在纳米尺度的物质尺寸选择性分离中也具有一定的适用性，换言之就是纳滤，具体涉及到分子纳滤、纳米颗粒的精密过滤等等。
四、结语
总之，复合介孔二氧化硅膜的结构特点决定了其在各领域中具有较高的应用价值。在未来研究中，我们仍需要针对其应用水平的提升进行分析，改进制备方法，拓展其应用范围，为复合介孔二氧化硅膜膜材料的应用研究发展提供强有力的支持。
参考文献：
[1]曾春梅，韩书华，闫欣等.有序介孔二氧化硅/聚苯胺复合物[J].化学进展，2008，20（1）：26-32.
[2]何晓燕，强圣璐，范富红等.双重响应性复合介孔二氧化硅纳米微球的制备及其在抗腐蚀涂层上的应用[J].化学通报（印刷版），2015，78（9）：798-803.
[3]黄桂华，殷霞，章伟光等.功能化介孔磁性载体的制备及对铜离子的吸附[J].华南师范大学学报（自然科学版），2006，（4）：82-87.