功能化介孔材料的合成、表征及应用

来源 :兰州大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:wk4605300051
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多孔材料以其特殊的结构特性,广泛应用于基础研究和应用研究领域。而作为多孔材料中非常重要的一类,介孔材料自其诞生以来,就得到了物理、化学和材料学界的高度重视,并迅速发展成为纳米科学的研究热点。新型的功能化介孔材料不仅具有介孔材料本身所具有的高度有序的孔道结构、单一的孔径分布、可调的孔径尺寸、高热稳定性和水热稳定性等特点,并且由于其它组分的引入,使其性质更加丰富,应用更加广泛。本论文以合成新型的有机功能化介孔材料为重点,进行了以下几方面具有创新性的工作,并对所合成得几种新型有机功能化介孔材料的吸附性能和药物传导性进行了研究。首先,利用简单有效的合成方法合成了两种有机功能化的新型介孔SBA-15材料,并且通过许多的表征手段,证明材料的修饰是成功的。同时,通过对罗丹明B(RB)吸附考察研究表明,与介孔SBA-15相比,3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和聚合溶胶凝胶修饰的SBA-15材料都表现出了较好的吸附能力。此外,通过吸附量的对比,两种修饰后的SBA-15材料对于RB的吸附也具有一定的选择性。其次,利用类似的简单方法,将p-环糊精(p-CD)成功得修饰在介孔SBA-15材料上。通过红外、透射电镜、扫描电镜、X射线粉末衍射、表面积分析、热重量分析、X射线光电子能谱对其进行表征。随后在对水溶性的瘦肉精吸附实验中,β-CD修饰后的介孔SBA-15材料显示出了比介孔SBA-15材料更好的吸附能力。再次,通过高温分解(HSiO1.5)n的方法制备硅纳米晶体材料,通过氢化硅烷化反应,最终合成了寡聚乙烯基三乙氧基硅烷封端的硅纳米晶体材料。这种新型材料不仅在有机溶剂中具有良好溶解性,而且具有非常强的光致发光性质。最后,利用蒸发诱导自组装的方法合成了新型的,硅纳米晶体有序介孔材料和硅纳米晶体有序介孔薄膜材料,并对其进行了一系列的表征。这种材料同一般的介孔材料一样,具有很大的比表面积和有序的孔道结构。此外,由于反应通过自组装过程,硅纳米晶体可以均匀地分散在材料中,因此这些材料都能表现出非常好的荧光特性。在硅纳米晶体和介孔结构的共同作用下,硅纳米晶体有序介孔硅材料可以应用于许多领域,在论文中考察了硅纳米晶体有序介孔材料对于布洛芬药物的传导作用。
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