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二氧化硅是一种无机生物材料,它在催化剂负载和药物释放等方面展现了巨大的应用前景。尤其是介孔二氧化硅材料,由于其超高比表面积、大孔容、形貌和尺寸可控的特点,近年来在生物催化和生物医药领域的应用引起了广泛的关注。因此,对于介孔二氧化硅的合成提出了更高的要求。介孔二氧化硅的合成通常是在酸性或者碱性条件下合成并且经过较长的陈化时间来形成介孔结构,有些介孔的合成对于温度的要求比较苛刻。这些条件都限制了简单而快速的制备介孔二氧化硅材料。以较为便宜的硅酸钠为硅源、P123为模板剂,在室温下分别在磷酸盐和硫酸盐的协助作用下快速的合成了两种介孔二氧化硅材料。并且以硅酸钠和硝酸铋为原料通过溶胶-凝胶作用,一步合成了光催化剂三氧化二铋/二氧化硅复合物。具体研究内容如下: (1)室温条件下,使用硅酸钠为硅源、P123为模板剂,在中性环境下通过磷酸盐的辅助作用合成了高度有序的介孔二氧化硅材料。这种合成方法简单而快速,介孔结构的形成在几分钟内完成。在这个过程中,磷酸氢二钠同时起到了盐析、桥联和调节pH值的作用。我们研究了pH值和静置时间对于介孔二氧化硅的有序性和形貌的影响。实验结果表明,在pH=6.15时具有高度有序的介孔结构和均匀的孔径分布。在选择合适pH值的基础上,静置24h时,介孔二氧化硅的形貌由片状颗粒变为更加均匀的球状颗粒。并且探讨了介孔二氧化硅的形成机理。 (2)在室温条件下,以自制的高模数的硅酸钠为硅源、P123为模板剂,在酸性条件下通过硫酸盐的辅助作用快速合成了高度有序的介孔二氧化硅材料。并且通过浸渍法,将介孔二氧化硅分散到苯甲醇中,然后进行磺化,得到酸度较高的酸催化剂碳磺酸/二氧化硅介孔复合物。探究了不同负载量酸催化剂对于油酸和甲醇的酯化反应的催化效果。 (3)以硅酸钠和硝酸铋为原料,通过溶胶-凝胶法一步合成了光催化剂三氧化二铋/二氧化硅复合物。通过表征发现,未经水热合成的比经过水热得到的光催化剂材料具有更小的颗粒尺寸和更大的能带宽度。光催化的实验结果表明,在紫外灯的照射下,未经水热得到的光催化剂对于罗丹明B和甲基橙具有更好的降解作用。同时它对于亚甲基蓝也有很好的吸附作用。我们还对合成的光催化剂的降解染料的机理做了探讨。