有序介孔材料的形貌调控及应用研究进展

有序介孔材料因具有较大的比表面积、相对大的孔径及孔径可调等优点而被广泛关注,但粉末状的介孔材料由于易发生团聚和难分离而影响了其在很多领域的实际应用,通过形貌调控可以拓展其在吸附、催化、分离等领域的应用.综述了具有薄膜、球体、纤维、管状、棒状等形貌的有序介孔材料的合成及应用.     

介孔材料合成研究进展

介孔材料具有比表面积大、孔径结构均一和可调等优良性能,在催化、吸附、分离、传感器以及光、电、磁等领域具有潜在的应用价值。综述了介孔材料的研究进展,介绍了介孔材料的分类、合成方法、合成机理及其应用。阐述了液晶模板、电荷匹配、棒状自组装、层状折皱模型和协同作用等介孔材料的合成机理,对介孔材料进行了展望。     

氧化铟纳米棒的气敏特性

以非离子表面活性剂烷基苯酚聚氧乙烯醚OP-10为形貌控制剂合成In2O3纳米棒.用热重-差示扫描量热法、X射线衍射和透射电镜对In2O3纳米棒的热分解过程、晶体结构和微观形貌进行表征.对纳米棒制得的气敏元件进行气敏性能测试,同时用扫描电子显微镜及比表面积和孔隙度分析仪对元件的表面形貌和材料的介孔结构进行了分析.结果表明:制得的In2O3为立方晶型的纳米棒,直径约20 nm,长度约120 nm.与In2O3纳米颗粒气敏性能相比,In2O3 纳米棒对三甲胺具有更高的灵敏度和选择性.用In2O3纳米棒制的气敏元件对三甲胺在一定的浓度范围内的灵敏度与浓度呈现良好的双对数线性关系.棒状材料中形成的大量介孔对气敏性能的提高有着重要的作用.     

棒状有序介孔锌掺杂氧化硅的合成与性能

采用共沉淀法经水热反应合成了棒状有序介孔锌掺杂氧化硅(mesoporous zinc-doped silica,MZS)材料,借助X射线衍射、Fourier变换红外光谱、光电子能谱、透射电镜、N2吸附-脱附、光致发光光谱等测试手段对有序介孔结构及光学性能进行了表征.结果表明:合成材料具有高度的长程有序结构,虽然锌的掺杂引起材料的比表面积的减小,但仍能保持介孔材料的有序性.合成材料中的Zn2 已经进入Si-O骨架并产生大量Si-O-Zn交联键,进而引发了MZS介孔材料的蓝色荧光发射强度显著增强且有明显蓝移.     

以三嵌段共聚物为模板介孔氧化铝的形貌控制合成

以三嵌段共聚物作为结构导向剂,采用水热法合成了片状和棒状介孔氧化铝,采用X射线衍射仪、场发射透射电子显微镜、低温氮气吸脱附实验对合成的介孔氧化铝的晶相、形貌和介孔结构进行表征。研究结果表明,三嵌段共聚物的引入能够有效调控氧化铝的形貌、介孔结构以及孔参数。三嵌段共聚物在氧化铝前驱体表面的吸附诱导了晶体的取向生长,并最终形成了棒状氧化铝。     

SBA-15形貌对聚乳酸微孔发泡的影响

文章采用水热法合成了球状、棒状与环状三种形貌的SBA-15无机介孔粒子,利用含氟硅烷对粒子进行亲二氧化碳修饰后,用于聚乳酸超临界二氧化碳(scCO2)微孔发泡,探索了粒子形貌对聚乳酸发泡材料的泡孔结构的影响。TG,BET和SEM等分析表明,不同粒子形貌的介孔粒子具有不同的硅烷接枝率,在聚乳酸微孔发泡材料中异相成核作用也不同,就泡孔尺寸和泡孔密度来讲,环状SBA-15粒子对聚乳酸发泡的异相成核作用最好,表明介孔粒子有望成为新型的微孔发泡成核剂。     

介孔薄膜制备的研究进展

为了使介孔薄膜更广泛地应用于分离、催化、化学传感器、发光材料和太阳能电池等方面,人们对其合成与应用进行了研究.文章综述了近年来高度有序介孔薄膜制备方法、表征技术,介绍了介孔SiO2薄膜和介孔TiO2薄膜的研究进展,并对介孔薄膜未来的发展进行展望.     

介孔材料TiO2/SBA-15制备及光催化性能研究

以三嵌段共聚物P123为结构导向剂、甘油作为助溶剂合成了孔道长度可控的六方介孔硅基材料SBA-15,随后在绿色溶媒超临界二氧化碳中合成介孔材料TiO2/SBA-15,利用XRD、N2吸附-脱附、SEM、TEM和EDX等技术对其结构进行分析表征。结果表明甘油的加入可以有效调控SBA-15的孔道长度,TiO2纳米颗粒负载之后,SBA-15六方介孔结构可以得到保持。以染料亚甲基蓝作为模拟污染物对其进行光催化降解测试,合成的负载材料TiO2/SBA-15的降解效果要远远超过纳米TiO2颗粒,同时SBA-15孔道长度越短,其降解效果越好。     

松香基季铵盐引导合成新型介孔材料的研究

选择松香基季铵盐为结构引导剂合成介孔材料,利用其特有的三环菲刚性骨架结构成功合成出4个系列多种结构的新型介孔材料.采用X射线衍射、N2吸附-脱附和透射电镜等技术手段考察了不同合成参数对材料结构的影响.本研究首次以大基团非长链表面活性剂引导合成介孔材料,丰富了介孔材料的种类,拓展了介孔材料的合成路线.     

以三嵌段共聚物为模板介孔氧化铝的形貌控制合成（英文）

以三嵌段共聚物作为结构导向剂,采用水热法合成了片状和棒状介孔氧化铝,采用X射线衍射仪、场发射透射电子显微镜、低温氮气吸脱附实验对合成的介孔氧化铝的晶相、形貌和介孔结构进行表征。研究结果表明,三嵌段共聚物的引入能够有效调控氧化铝的形貌、介孔结构以及孔参数。三嵌段共聚物在氧化铝前驱体表面的吸附诱导了晶体的取向生长,并最终形成了棒状氧化铝。