[Note]
https://www.doczj.com/doc/fe10183778.html,
物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )
Acta Phys.鄄Chim.Sin .,2007,23(5)：757-760
May Received:October 19,2006;Revised:November 30,2006.Published on Web:April 21,2007.?
Corresponding author.Email:jmcao@https://www.doczj.com/doc/fe10183778.html,;Tel:+8625?84893633.
国家自然科学基金(50502020),江苏省自然科学基金(BK2006195)及南京航空航天大学科研创新基金资助项目
?Editorial office of Acta Physico ?Chimica Sinica
双模板法合成介孔/大孔二级孔道碳材料
柯行飞
曹洁明?
郑明波陈勇平刘劲松
(南京航空航天大学材料科学与技术学院,纳米材料研究所,南京
210016)
摘要：
以酚醛树脂低聚物为前驱物,利用双模板法制备了具有介孔/大孔双孔结构的碳材料.其中以二氧化硅
蛋白石为大孔模板,以嵌段共聚物自组装结构为介孔模板.对样品进行了扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X 射线衍射(XRD)和氮气吸附?脱附实验表征.结果表明所制备的双孔碳材料大孔直径约为230nm,介孔直径10nm.关键词：模板;
块体材料;介孔/大孔碳
中图分类号：O645
Synthesis of Hierarchically Meso ?Macroporous Structured Carbon Sieve by Dual ?template Method
KE Xing ?Fei
CAO Jie ?Ming ?ZHENG Ming ?Bo CHEN Yong ?Ping LIU Jin ?Song
(Institute of Nanomaterials Research,College of Materials Science and Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,P.R.China )
Abstract ：Monolithic carbon sieves with meso ?macroporous structure were successfully synthesized with phenol ?formaldehyde resin oligomer as precursor by dual ?template method.The macropores and mesopores were attained by the removal of SiO 2opal and self ?assembling block copolymer respectively.The as ?prepared samples were characterized by scanning electron microscope (SEM),transmission electron microscopy (TEM),X ?ray diffraction (XRD)and nitrogen adsorption ?desorption isotherm measurement.The results indicated that the mesopores with diameters of 10nm and macropores with diameters of 230nm were formed during the removal of SiO 2opal and block copolymer.
Key Words ：Template;Monolithic material;
Meso ?macroporous carbon
近年来,多孔碳材料因其孔结构可控,优良的热稳定性和化学稳定性,而在储氢、气体分离、催化剂和电化学电极材料等方面有非常广泛的应用[1-4].介孔/大孔多级孔道材料不但可以提供物质催化和吸附时所需要的介孔结构,而且也提供了物质传输过程中所需要的大孔结构，正吸引越来越多科研人员的关注[5-7].其中大孔结构有着良好的输运性质,特别是对于介孔无法传输的聚合体,生物大分子或高黏度系统,大孔的输运性能更加突出.介孔/大孔多级
孔道碳材料结合了多级孔道材料的优点和多孔碳自身的优势,表现出潜在的应用价值.Chai 等[8]报道了利用聚苯乙烯球和二氧化硅纳米粒子为模板制备具有介孔孔壁的大孔碳材料.Taguchi 等[9]利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙二醇(PEG)为结构导向剂制备了具有多级孔道的二氧化硅,并以所得的二氧化硅为硬模板合成多级孔道碳材料.但是这些方法都存在着制备过程复杂,工艺不易控制等缺点.
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本文报道了一种简单的制备介孔/大孔二级孔道结构块体碳材料的新方法.以二氧化硅蛋白石为大孔模板,利用嵌段共聚物(Pluronic F127)为介孔模板,制备了内部连通的二级孔道碳材料.所合成的样品大孔直径约为230nm,介孔直径约为10nm.相对于普通介孔碳和大孔碳材料,二级孔道碳材料的比表面积和孔隙率都有显著的提高.
1实验部分
1.1样品制备
二氧化硅蛋白石是按照Stober法[10]制得接近单分散的二氧化硅球,并在重力作用下自组装而形成.合成多孔碳的前驱体按照Zhao等[11]报道的方法制备,41℃下先熔化0.16g苯酚,再加入0.13g浓度为20%的NaOH水溶液,混合搅拌后逐滴加入1.05 g浓度为37%的福尔马林溶液.所得混合液在70℃下搅拌1h,冷却到室温后用盐酸将pH值调至7,最后在42℃下真空干燥备用.将干燥后的酚醛树脂低聚物溶解在24.6g乙醇中,并与预先配置好的21g 浓度为4.76%的Pluronic F127乙醇溶液混合,搅拌10min.最后将所得溶液移入蒸发皿中,并浸入二氧化硅蛋白石,室温放置至溶液变干.取出二氧化硅蛋白石,在100℃的烘箱内放置24h,使其内部酚醛树脂完全聚合,最后在氮气保护气氛下碳化并用氢氟酸除去二氧化硅蛋白石后即为最终产物.具体碳化过程为,从室温按1℃·min-1的速率升温,在200、350、500℃各停留并保温2h,升温至700℃保温5 h后随炉冷却.
若实验中未加入二氧化硅蛋白石模板,则最后所得产物为介孔碳材料;若实验中未加入Pluronic F127,则最后所得产物为大孔碳材料.
1.2样品表征
X射线衍射(XRD)分析采用Bruker D8X射线衍射仪进行表征;比表面及孔结构在Micromeritics 公司的ASAP2010型氮气吸附?脱附分析仪上进行,以氮气为吸附质,在液氮温度(77K)下测定;分别采用LEO1530型场发射扫描电子显微镜(FESEM)和FEI公司的TECNAI?20型透射电子显微镜(TEM)对样品的微观形貌进行表征.
2结果与讨论
单分散的SiO2微球在室温干燥时能通过自组装的方式形成有序的SiO2蛋白石,可以作为制备大孔碳的模板.由于SiO2蛋白石内留有三维连通的间隙,因此为制备多孔碳的前驱体的渗入创造了条件.前驱体通过毛细力作用进入微球间隙内,进一步进行凝胶化过程,得到了有序二氧化硅/酚醛树脂复合材料.此复合体通过高温碳化,再除去SiO2微球即可得到大孔有序碳材料,孔道间相互连通.若前驱物中含有F127,则得到的大孔碳孔壁上将含有介孔结构.
图1(a)为二级孔道碳材料的宏观照片,由图可以看出所得的样品为块状固体,并且在实验中我们发现,在聚合和焙烧过程中样品的收缩很小.图1(b)为自组装所形成的SiO2蛋白石的扫描电镜照片,这种有序密堆结构为面心立方结构.图1(c)和图1(d)为二级孔道碳材料的扫描电镜照片.由图1(c)可以看出二级孔道碳材料中的大孔结构为空间有序排列,与图1(b)中的SiO2蛋白石可以很好地对应起来.由此可见二级孔道碳基本复制了SiO2蛋白石的结构,并且在进一步的热处理过程中收缩很小.图1(d)为较高放大倍数下的二级孔道碳的SEM照片,由图可以看出样品中大孔直径约为230nm,并且大孔碳孔壁上存在介孔结构,介孔直径约为10nm.此外
,图1(a)二级孔道碳材料的宏观照片,(b)SiO2蛋白石的扫描电镜照片,(c)低倍及(d)高倍二级孔道碳材料的扫描电镜照片
Fig.1(a)Photographic image of meso/macroporous carbon sample,(b)FESEM image of SiO2opal,(c)low resolution,and(d)high resolution FESEM images of meso/macroporous carbon sample
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No.5柯行飞等：双模板法合成介孔/大孔二级孔道碳材料照片上的黑色区域为相邻大孔的连通孔道,这是由于用做模板的SiO 2微球紧密排布,酚醛树脂低聚物前驱体只能渗入SiO 2微球之间的空隙内,无法进入微球之间的接触位置,即形成了大孔之间的连通孔道.这种三维连通的大孔孔道结构为二级孔道碳材料提供了良好的输运性能.
图2(a,b)分别为不同放大倍数下样品的TEM
照片.由图2(a)可以看出大孔为相互重叠、高度均一的空间有序结构.由图2(b)可以清楚观察到大孔孔壁上存在二维六方介孔结构,平均孔径约为10nm.此外,我们对样品也进行了XRD 表征.由于介
孔结构只在大孔孔壁上短程有序，所以小角XRD 并无明显的衍射峰.广角XRD 在22°出现了一个峰包,对应着石墨晶型的(002)晶面,说明所得碳材料
为石墨结构.
图3为多孔碳材料的氮气吸附?脱附等温线及BJH 孔径分布示意图.图3(a)为大孔碳材料氮气吸附?脱附曲线,由图可以看出在较高的相对压力下(>0.9),氮气吸附量有阶跃增加,意味着孔的尺寸较大.图3(c)为介孔碳材料氮气吸附?脱附曲线,由图可以看出在较低的相对压力下的较窄区间内(0.4-0.5),氮
气吸附量有阶跃增加,意味着孔的尺寸较小,孔径分布较窄.图3(e)为二级孔道碳材料氮气吸附?脱附曲线,分别在较低(0.7-0.9)和较高(>0.95)的相对压力下的较窄区间内,都可以观察到氮气吸附量的阶跃增加,表明存在两种尺寸的孔,孔径分布较窄.
图3(b)为大孔碳材料BJH 孔径分布示意图,由图可以看出大孔碳中存在微孔孔道,它是在酚醛树脂热处理碳化过程中形成的.图3(d)为介孔碳材料BJH 孔径分布示意图,由图可以看出介孔孔道主要分布在2.5-4.5nm 范围内,介孔孔壁上同样存在微孔结构.图3(f)为二级孔道碳材料BJH 孔径分布示意图,由图可以看出介孔孔道主要分布在10-24nm 范围内.尽管制备介孔/大孔碳材料所用前驱液与制备单一介孔材料所用前驱液完全相同,但介孔/大孔碳材料的介孔直径却明显大于单一介孔材料的介孔直径.在实验过程中发现,单一介孔材料在热处理前后尺寸发生了很大的收缩(收缩率大约为40%),而介孔/大孔碳材料在热处理前后未发生明显的收缩(
<
图2二级孔道碳材料的透射电子显微镜照片Fig.2TEM images of meso ?macroporous
carbon sample
(a)low resolution;(b)high
resolution
图3样品的氮气吸附?脱附等温线及BJH 孔径分布示意图
Fig.3N 2adsorption/desorption isotherms and the pore size distribution curves from the adsorption
(a,b)macroporous carbon sample;(c,d)mesoporous carbon sample;(e,f)meso ?macroporous carbon sample
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5%),我们认为在焙烧除去表面活性剂的过程中, SiO2模板的存在限制了前驱体的收缩,从而导致孔道收缩很小,介孔孔径比单一的介孔碳大.
表1列出了实验样品孔容,比表面积和平均孔径的数值.由表1可以看出二级孔道碳材料的比表面积和孔容较大孔碳和介孔碳材料都有显著提高.
3结论
本文报道了一种简单的以二氧化硅蛋白石和嵌段共聚物(Pluronic F127)为模板合成具有大孔/介孔二级孔道结构碳材料的新方法.所制备的碳材料与单一孔道的大孔碳和介孔碳相比具有更高的比表面积和孔容.这一优点使其在储氢,气体分离,催化剂和电化学电容器等方面的应用占有一定优势.
References
1Xing,W.;Bai,P.;Li,Z.E.;Yu,R.J.Electrochim.Acta,2006,51: 4626
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9Taguchi,A.;Smatt,J.H.;Linden,M.Adv.Mater.,2003,15:1209 10Stober,W.;Fink,A.;Bohn,E.J.Colloid Interf.Sci.,1968,26:62 11Meng,Y.;Gu,D.;Zhang,F.Q.;Zhao,D.Y.Angew.Chem.Int.
Edit.,2005,44:7053
表1样品的比表面积、孔容和平均孔径Table1BET surface area,pore volume,and average pore diameter of the samples
Sample Pore volume
(m3·g-1)S BET/(m2·g-1)Average pore diameter(nm)
macroporous carbon0.853997.35<2 mesoporous carbon0.406634.79 2.55 meso鄄macroporous carbon 3.981585.7210.04 760
有序介孔材料的发展和面临的挑战 霍启升 吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室，中国吉林长春，邮编：130012 E-mail: huoqisheng@https://www.doczj.com/doc/fe10183778.html, 摘要 简要介绍有序介孔材料的发现和发展历史，讨论合成、结构、应用等方面所面临的挑战。 有序介孔材料 有序介孔材料是指孔道规则且有序排列的介孔材料，早在1971年介孔材料的合成工作就已开始，日本的科学家们在1990年之前也已通过层状硅酸盐在表面活性剂存在下转化开始介孔材料合成，1992年Mobil的报导才引起人们的广泛注意，并被认为是介孔材料合成的真正开始。Mobil 使用表面活性剂作为模板剂，合成了M41S 系列介孔材料，包括MCM-41（六方相）、MCM-48（立方相）和MCM-50（层状结构）。 经过近二十年的全球性科学家的团结努力和辛苦工作，介孔材料的研究工作发展极快，并且成效显著，涉及到合成、结构、性质、应用等各个方面，参与研究的科学家专业分布极其广泛，介孔材料研究是近年来少有的受人瞩目且快速发展的研究领域。 有序介孔材料的优势 有序介孔材料的优势在于材料的独特的介孔结构（均一孔道尺寸及形状、高比表面、大孔体积）和合成过程简单，合成可重复，原料价格低廉，容易直接合成各类等级的可控结构，如薄膜、粉末、块体、微球、纤维、纳米级材料、各种微观形貌。介孔材料的组成容易多样化，易掺杂。尤其是二氧化硅基材料，表面羟基反应活性高，容易用各种有机基团修饰。 合成化学与结构及性质的研究 起初介孔材料的合成化学的研究以介孔二氧化硅材料为主，后来被开展到其它组成。合成机理的研究也是以二氧化硅体系为主要对象，根据不同的合成条件及体系，主要生成机理包括：从层状结构的转化、无机－有机静电作用、表面活性剂分子堆积参数的主导作用的协同自组装、真正液晶模板。 在上述机理的指导下，介孔材料合成工作迅速展开。材料组成从硅酸盐系列扩展到非硅酸盐无机系列，后来又到有机－无机杂化材料、有机材料、碳材料。典型的硅酸盐系列材料的骨架为无定形的，具有沸石结构单元的预合成的微粒或晶体可以被用来组成介孔材料的骨架，而有些易结晶的氧化物的介孔材料在合成过程或后处理过程中直接晶化导致介孔材料的骨架含有纳米级晶体。模板剂也从最初简单的阳离子表面活性剂扩展到复杂的阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、高分子聚合物、阴离子表面活性剂，甚至各类非表面活性剂。新模板方法的开发，新合成原料（前驱物）和表面活性剂的选择和组合等仍有许多研究工作需要完成。 合成方法也多样化，如evaporation induced self-assembly (EISA)（常被作为合成薄膜材料的首选方法），多种合成策略的运用（如硬模板的应用）。今后介孔材料合成在很大程度上应该从有机合成、高分子聚合、大分子及生物分子的自组装，以及固体材料合成借鉴更多的方法与策略。 典型材料从M41S材料发展出包括SBA系列、FDU系列、KIT系列等等。介孔材料的结构也从最初的二维六方相（MCM－41）和立方相（Ia3d，MCM-48）扩展到几乎所有可能的介观结构：p6mm,
介孔碳材料的合成及应用研究 李璐 (哈尔滨师范大学> =摘要> 综述了介孔碳材料的合成及应用.关键词: 介孔碳。合成。应用 0 引言 介孔碳是近年来发现的一类新型非硅介孔材料, 它是由有序介孔材料为模板制备的结构复制品. 由于其具有大的比表面( 可高达2500m2# g- 1 >和孔容(可达到2. 25 cm3 # g- 1 >,良好的导电性、对绝大多数化学反应的惰性等优越的性能, 且易通过煅烧除去, 与氧化物材料在很多方面具有互补性, 使其在催化、吸附、分离、储氢、电化学等方面得到应用而受到高度重视. 1 介孔碳材料的合成 介孔碳的制备通常采用硬模板法, 选择适当的碳源前驱物如葡萄糖、蔗糖乙炔、中间相沥青、呋喃甲醇[ 1]、苯酚/甲醛树脂[ 2]等, 通过浸渍或气相沉积等方法, 将其引入介孔氧化硅的孔道中, 在酸催化下使前驱物热分解碳化, 并沉积在模板介孔材料的孔道内, 用NaOH或HF溶掉SiO2 模板,即可得到介孔碳. 以下介绍几种介孔碳材料的合成方法及性质.
1. 1 CMK- 1 Ryoo首次用MCM- 48为模板 合成了介孔碳材料(CMK- 1>. 由于MCM- 48具有两套不相连通的 孔道组成, 这些孔道将变成碳材料的固体部分, 而MCM- 48中氧 化硅部分则会变成碳材料的孔道. 因此CMK- 1 并不是MCM- 48 真 正的复制品, 而是其反转品. 在脱除MCM- 48 的氧化硅过程中, 其结晶学对称性下降[ 3] , 后 续的研究表明与所用的碳前驱物有关, 其中一个具有I41 /a对称性[ 4] .1. 2 CMK- 3 使用SBA- 15 合成六方的介 孔碳( CMK 3>, 由于二维孔道的SBA- 15孔壁上有微孔, 因 图1 孔道不相连的的模板(MCM- 41或1234K 下 焙烧的SBA - 15> 制备的无序碳材料( A>。孔道相 连的模板( 1173K温度以下焙烧的SBA - 15> 制备 的有序介孔碳材料CMK- 3( B>
第一部分文献综述 1.1 多孔炭的研究背景与意义 伴随着全球经济的快速发展和科技水平的进步，煤、石油和天然气等化石燃料消耗逐年增加，日渐枯竭，并且化石燃料的利用造成严重的环境污染，如温室效应、酸雨、大气颗粒物污染、臭氧层破坏和生态环境破坏等。人类正面临着资源短缺、环境污染、生态破坏等迫切需要解决的问题，全球经济和会的可持续发展也面临着严峻的考验。人们迫切需要开发利用新能源和可再生清洁能源来解决日趋短缺的能源问题和日益严重的环境污染。 化学储能装置具有使用方便，性能可靠，便于携带，容量、电流和电压可在相当大的范围内任意组合和对环境无污染等许多优点，在新能源技术的开发和利用中占有重要地位。储氢、储锂和超级电容器等储能装置的电极材料的研究成为材料研究中的热点。在所有的储能材料中，多孔碳材料由于具有大的比表面积，均一的孔径分布，孔结构可调等优点，是迄今为止最理想的储能材料。除此之外，多孔碳材料由于具有均匀的孔径分布，吸收储存气体和液体性能也非常优秀，常被应用于环境保护，制药和化工等领域，作为有毒气体和液体的净化吸收剂。 在近十几年间，有关多孔碳材料方面的报告和论文大批量在国际会议和国际学术刊物上发表，表明多孔碳材料已经成为当今科学界的研究热点。经过科研人员多年不断的试验研究，大批量孔径尺寸分布均匀且可以调控、结构组成可以变化、排列样式和孔道形态多种多样的多孔碳材料可以通过各种各样的合成方法被制备出来。尽管人们已经取得了许多成果，但是多孔碳材料仍然存在许多不足，需要我们去探索和解决，多孔碳材料的性能与实际应用有一定的差距，也有待进一步提高。未来仍然需要我们不断努力去开发成本低，制备过程
介孔材料简介 摘要：介孔材料作为一种新兴的材料在光化学、催化及分离等领域具有十分重要的应用,是当今研究的热点之。本文阐述了介孔材料的研究进展,概述了介孔材料的分类及合成机理,并展望了介孔材料的应用前景，并简要介绍了孔径调节以及改性方法。 关键词：介孔材料，模板法，溶胶-凝胶法，合成机理，孔径调节Research development of mesoporous materials Abstract:Mesoporousmaterial is of much use in the fields of photochemistry, catalyst and separationetc, and it is one of hot spots of research. The research p rogress of the mesoporous materials is reviewed in this paper. And the classification and synthesis mechanism of the mesoporousmaterials are also outlined. The potential application foreground of the mesoporousmaterial is discussed as well.And briefly describes the aperture adjustment and modification methods. Key words：mesoporousmaterials; template method; sol - gel methods synthesis mechanism ;aperture adjustment 1 前言 人类社会的进步与材料科学的发展密切相关[ 1, 2 ],尤其是近几十年中,出现了许多具有特殊功能的新材料,其中介孔材料就是一种。介孔材料是指孔径为2. 0～50nm的多孔材料,如气凝胶、柱状黏土、M41S 材料。上世纪九十年代以来,有序介孔材料由于其特殊的性能已经成为目前国际上跨学科的研究热点之一[ 3 ]。从最初的硅基介孔材料到其他非硅基介孔材料,各种形貌与结构的介孔材料已制备出来[ 4 ]。目前有关介孔材料的研究还处于起步阶段,制备工艺、物理化学性质=质尚需进一步开展和改进。但是,由于它具有较大的比表面积,孔径极为均一、可调,并且具有维度有序等特点,因而在光化学、生物模拟、催
收稿:2007年10月,收修改稿:2007年12月 3国家自然科学基金项目(N o.20673092,50472080)资助33通讯联系人 e 2mail :wxiany ou @https://www.doczj.com/doc/fe10183778.html, 模板法制备中孔碳材料 3 李 娜 王先友 33 易四勇 戴春岭 (湘潭大学化学化工学院 湘潭411105) 摘 要 模板法为各种中孔碳材料的可控和定向合成开辟了一条新的技术途径,近几年来已经成为国 内外材料制备领域研究的热点之一。中孔碳材料具有孔道排列规则有序、孔径分布窄和比表面积高等特点而被广泛应用于气体分离、催化剂载体、吸附、色谱分析、超级电容器以及燃料电池等很多方面。本文综述了近几年来国内外模板法制备中孔碳材料的研究进展,重点阐述了模板法的种类,中孔碳材料的合成机理、方法以及中孔碳材料在生物、催化和电子能源等领域的应用,并分析了模板法制备中孔碳材料的发展趋势,认为中孔分子筛模板法和软模板法是未来制备中孔碳材料的重要方向。 关键词 模板法 中孔碳材料 分子筛 孔径分布 超级电容器 中图分类号:T B383;T Q12711+ 1 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2008)07Π821202206 Template Synthesis of Mesoporous C arbon Materials Li Na Wang Xianyou 33 Yi Siyong Dai Chunling (School of Chemistry and Chemical Engineering ,X iangtan University ,X iangtan 411105,China ) Abstract T em plate method provides a new technology for synthesizing various controllable and directional mes oporous carbon materials and has currently become one of the m ost popular topics in the advanced materials preparation at home and abroad.Due to their uniform and ordered pores ,narrow pore size distribution and high specific surface area ,mes oporous carbon materials have been widely used in gas separation ,catalyst support ,ads orption ,chromatographic analysis ,supercapacitors and fuel cells ,etc.Based on the recent research progress of the tem plate synthesis technology of mes oporous carbon ,we discuss the effect of different tem plate preparation technology on the performance of mes oporous carbon ,analyze mes oporous carbon πs formation mechanism and its application in biology ,catalysis ,electronic energy res ources areas.It is pointed out that preparing mes oporous carbon by tem plate technology is a promising method ,and in the future the mes oporous m olecular sieve tem plate method and s oft tem plate method should be em phasized for tem plate synthesis of mes oporous carbon materials. K ey w ords tem plate synthesis ;mes oporous carbon materials ;m olecular sieves ;pore size distribution ;supercapacitor 1 引言 多孔碳材料由于具有耐高温、耐酸碱、导电、导热等一系列优点而受到人们的密切关注,这些材料已经被应用于气体分离、水净化处理、催化剂载体、色谱分析、吸附、超级电容器以及燃料电池等领 域[1] 。国际纯粹与应用化学联合会(I UPAC 1972)根 据多孔碳材料的孔径(W )将其分为3类:W >50nm 的为大孔;2nm 有序介孔材料 姓名： 班级： 学号： 专业： 摘要： 有序介孔材料是上世纪90年代迅速兴起的新型纳米结构材料，它一诞生就得到国际物理学、化学与材料学界的高度重视，并迅速发展成为跨学科的研究热点之一。由于其具有大的表面积和相对大的孔径以及规整的孔道结构，介孔材料在催化、储能和分离吸附领域有独特的应用地位。以下我将主要从有序介孔材料的背景特点、有序介孔材料的应用以及未来展望来介绍一下有序介孔材料。 关键词：有序介孔材料、催化领域、储能、分离吸附 一、有序介孔材料的背景及特点的简介 定义：有序介孔材料是以表面活性分子聚集体为模板，通过有机物与无机物之间的界面作用组装生成的孔道结构规则、孔径介于2-50nm的多孔材料。 1、发展历史 1992年Mobil公司的科学家首次报道合成了MCM（Mobil Com- position of Matter）-41介孔分子筛，揭开了分子筛科学的新纪元。1994年，Huo等在酸性条件下合成出APMs 介孔材料，结束MCM系列只能在碱性条件下进行的历史，拓展了人们对模板法合成介孔材料的认识。介孔材料合成的突破性进展是酸性合成体系中使用嵌段共聚物（非离子表面活性剂)为模板，得到孔径大、有序程度高的介孔分子筛SBA-15 。1996年Bagshaw等采用聚氧乙烯表面活性剂，N0I0非离子型合成路线，首次合成出介孔分子筛Al2O3。其表面积可达600 m2/g，去除模板剂后的热稳定性可达700℃。1998年Wei等首次以非表面活性剂有机化合物（如D-葡萄糖等）为模板剂制备出具有较大比表面积和孔体积的介孔二氧化硅。 2、有序介孔材料的合成 目前介孔材料的合成方法主要有硬模板法和软模板法。如下图1是软模板法，图2是硬模板法。 介孔碳材料：合成及修饰 关键词：嵌段共聚物，介孔碳材料，自组装，模板合成 许多应用领域对多孔材料的兴趣是由于他们的高比表面积和理化性质。传统的合成只能随机产生多孔材料，对超过孔径分布几乎是无法控制的，更不用说细观结构了。最新的突破是其它多孔材料的制备工艺，这将导致具有极高比表面积和有序介孔结构的介孔材料制备方法的发展。随着催化剂的发展，分离介质和先进的电子材料被用在许多科学学科。目前合成方法可归类为硬模板法和软模板法。这两种方法都是用来审查碳材料表面功能化取得的进展。 1.简介 多孔碳材料是无处不在和不可或缺的，应用于许多的现在科学领域。多孔碳材料被广泛用作制备电池电极、燃料电池、超级电容。作为分离过程和储气的吸附剂，应用于许多重要的催化过程。介孔碳材料的用途在不同的应用中有着直接的联系，不仅仅关系到其优良的物理和化学性能，如导电、热导率、化学稳定性和低密度，而且关系到其广泛的可用性。近年来碳技术已经取得了很大进展，同时也通过开发和引进新的合成技术改变现有的制备方法。多孔碳材料根据其孔径可分为微孔（孔径<2nm）；中孔（2nm<孔径<50nm）；大孔（孔径>50nm）。传统的多孔碳材料，例如活性炭和碳分子筛，被热解和物理或是被有机体化学活化合成的。有机体包括在高温下的煤、风、果壳、聚合物[1-3]。这些碳材料通常在中孔和微孔范围内有广泛的孔径分布。活性碳和碳分子筛已大批量生产并被广泛用于吸附、分离和催化方面。 微孔碳材料综述的主要进展包括（a）合成碳材料（表面积高达3000m2g-1）[4,5]使用的氢氧化钾,(b)带有卤素气体的碳选择性反应可控制碳材料产生的微孔大小[6]。后一种方法使用碳化物为碳源，并且卤素气体选择性的除去金属离子。这种化学蚀刻法产生一个具有很窄的粒度分布的微孔。这些碳材料产生的微孔能提供高比表面积、大孔容、吸附气体和液体。尽管微孔材料被广泛应用在吸附分离和催化上，生产使用的方法遭到限制。活性炭微孔材料的缺点（a）由于空间限制规定小孔径使分子运输速度缓慢，（b)低电导率的产生是由于表面官能团的缺陷产生的，（c）多孔结构被高温或石墨化破坏。 为了克服上述这些限制努力寻求其他的合成方法，方法如下：（a）通过物理或组合物理/化学方法的高度活化,[1,7-9]（b）碳前躯体碳化是热固性组成成分之一，也是热不稳定性成分，[10,11]（c）催化剂辅助活化碳前驱体与金属（氧化物）或有机金属化合物，[9,12-14]（d）碳化气凝胶或冷冻，[15,16]（e）通过浸渍硬模板复制合成介孔碳，碳化和模板拆除。[17,18]（f）自组装通过缩合和碳化使用软模板[19-21]。方法a之d只会导致介孔碳材料有广泛孔径分布（PSD）和可观微孔[9,22]。因此，这些方法都缺乏吸引力。 值得重新审查的是方法e和方法f，这两种方法与有良好控制孔径的介孔碳材料的合成有关联。方法e涉及预合成的有机或无机模板的使用，也被称为硬模板合成方法。这些模板主要是作为介孔碳的模具材料，并且没有明显的化学作用采取前体之间发生模板和碳化[23]。相应的多孔结构是由有明确定义的纳米结构模板预定的。反过来，方法f涉及软模板，通过生成有机分子自组装纳米结构。相应的孔径结构确定合成条件，如混合比、溶剂和温度。虽然该术语"软模板"尚未正式确定，软模板法在本次审查是指自组装模板。软模板法不同于有机自组装硬模板法，分子或基团被操纵在分子能级和被组织成纳米空间氢键或疏水/亲 T. J. Pinnavaia：采用非离子取代先前的CTAB或CTAC离子型表面活性剂合成了无序的介孔分子筛HMS与MSU G. D. Stucky：SBA-n系列分子筛篇篇都上Nature和Science，霍启升，赵东元，Yang Peidong。介孔材料的合成机理上（和霍一起干的），以及三篏段共聚物为模板合成水热稳定的介孔材料（和赵一起的，特别是SBA－15）。 Ryoo：韩国这边Kaist，介孔碳分子筛 介孔薄膜的合成：无疑sol－gel 的大师人物该出来说话了。其中Brinker C. J.和Sanchez C.无疑是最杰出的。Brinker搞有机硅的溶胶凝胶出来的，工作当然主要集中在介孔SiO2薄膜上 有序介孔材料直接作为酸碱催化剂使用时，能够改善固体酸催化剂上的结炭，提高产物的扩散速度，转化率可达90％，产物的选择性达100％。除了直接酸催化作用外，还可在有序介孔材料骨架中掺杂具有氧化还原能力的过渡元素、稀土元素或者负载氧化还原催化剂制造接枝材料。这种接枝材料具有更高的催化活性和择形性，这也是目前开发介孔分子筛催化剂最活跃的领域。 有序介孔材料由于孔径尺寸大，还可应用于高分子合成领域，特别是聚合反应的纳米反应器。由于孔内聚合在一定程度上减少了双基终止的机会，延长了自由基的寿命，而且有序介孔材料孔道内聚合得到的聚合物的分子量分布也比相应条件下一般的自由基聚合窄，通过改变单体和引发剂的量可以控制聚合物的分子量。并且可以在聚合反应器的骨架中键入或者引入活性中心，加快反应进程，提高产率。 在环境治理和保护方面用于降解有机废料，用于水质净化和汽车尾气的转化处理等。在高技术先进材料领域，用于贮能材料用于功能纳米客体在介孔材料中的组装。 国际上纳米领域：王中林，夏幼南，杨培东 1. 介孔材料的诞生－－1992年MS41系列分子筛(典型的是MCM-41,MCM-48,MCM-50)的合成（严格来讲，应该是1991年日本人合成出来）：Nature. 1992, 359, 710-712（J. S. Beck） J Am Chem Soc. 1992, 114: 10834-10843（J. S. Beck） Science. 1993, 261: 1299-1303(霍启升） 2.介孔材料制备的另一里程碑－－1998年赵东元合成了SBA-15 Science. 1998, 279: 548-552（赵东元） J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6024-6036 （赵东元） 3.通过硬模板法合成炭基介孔材料，也是一大重要成绩－－1999年由韩国人刘龙完成： J Am Chem Soc. 2002, 124: 1156-1157( Ryoo R.) 介孔相关的几个牛人的课题组： https://www.doczj.com/doc/fe10183778.html,/mrl/info/publications/（G. D. Stucky) https://www.doczj.com/doc/fe10183778.html,/~pinnweb/（Thomas J. Pinnavaia） https://www.doczj.com/doc/fe10183778.html,/staff/GAO/flashed/menu.htm（Ozin's group）https://www.doczj.com/doc/fe10183778.html,/~dyzhao/（赵东元） http://rryoo.kaist.ac.kr/pub.html (韩国刘龙（R. Ryoo）) https://www.doczj.com/doc/fe10183778.html,.sg/~chezxs/Zhao/publication.htm（新加坡赵修松Xiusong Zhao) http://www.ucm.es/info/inorg/inv... iones/2001/2001.htm (西班牙M. Vallet-Regi 首先把介孔材料应用到药物缓释） 因为以前不小心把自己的收藏夹弄没了，所以有还有几个课题组现在没有了链接，但是其课题负责人还是记得：台湾的牟中原和他的弟子林弘平；上海硅所的施剑林；吉林大学的肖丰收和裘式伦；大化所的包信和（涉及得不多） 推荐几篇介孔材料重要的综述： Chem. Mater. 1996, 8, 1147-1160 Surfactant Control of Phases in the Synthesis of Mesoporous Silica-Based Materials(Stucky和霍启升表面活性剂的堆积参数和结构的关系） Chem. Rev. 1997, 97, 2373-2419 From Microporous to Mesoporous Molecular Sieve Materials and Their Use in Catalysis（主要介绍介孔作催化载体的应用） Chem. Rev. 2006, 106, 3790-3812 Advances in the Synthesis and Catalytic Applications of Organosulfonic-Functionalized Mesostructured Materials 简述制备中孔炭材料的两种及以上工艺方法,及其制备材料的用途. 中孔材料是指材料孔径在的。中孔炭(即介孔炭)材料既具有较大的孔径（2-50nm）、较高的比表面积、良好的机械性能，还具有耐酸碱、耐高温、高导热、高导电率等特性，成为炭材料科学的研究热点。中孔炭材料因为具有规则的孔道、窄孔径分布和高比表面积等特点，在大分子吸附、分离方面独树一帜；其孔结构可控，同时又兼具炭材料的良好热稳定性和化学稳定性，在储能材料、医药、化工等领域有广阔的应用前景。 一、催化活化法 催化活化法是最为常用的中孔炭材料制备方法。催化活化法是在炭材料中添加金属化合物组分，以增加炭材料微孔内部表面活性点，馥活化时，金属原子对结晶性较高的碳原子起选择性气化作用，从而使微孔扩充为中孔。 金属粒子周围均是碳原子发生气化反应的活性点，金属粒子周围的碳原予优先发生氧化作用，在炭材料中形成中孔。此外，气化产物向材料表面逃逸时形成的孔道也作为孔隙残留在最终的炭材料中。催化活化法是使炭材料获得中孔的有效途径之一哪。它可以在原材料中添加金属化合物，再碳化活化；也可以采用炭材料在金属无机盐溶液中浸渍后干燥除去溶剂，再经高温烘干或二次活化改变金属存在形态。 几乎所有的金属对炭都有催化活化作用。然而，根据活化剂的不同，其相应的催化活性也不同。各种类型的金属催化剂，诸如铁、镍、钴、稀土金属、二氧化钛、硼、硝酸盐、硼酸盐等都被用于制备中孔炭，其中过渡金属对炭材料的催化活化特别有利于中孔的形成。其方法有浸渍法、离子交换法、预混法。 Tamai等制备出具有较大中孔率的孔炭材料，其中孔率可达70％～80％，BET比表面积达1100～1400rn2／g，中孔的比表面积可达800～1000m2／g。 虽然催化活化是有前途的中孔制备方法之一，但是金属进入碳内部是不可避免的。当这种中孔碳在水溶液中使用时，金属阳离子可能洗脱进入溶液中，即使金属离子是痕量的，也有可能造成严重的问题。 掺杂稀土元素的酚醛树脂及其活性炭的制备： 1.将线型酚醛树脂和乙醇(质量比1：10)置入带有回流和机械搅拌装置的三颈烧瓶中， 65℃恒温、搅拌。 2.待线型酚醛树脂完全溶解后，滴入Y(NO3)3·6H2O醇溶液，继续搅拌5h一6h， 3.将溶液过滤、转移至蒸发皿中，并静置ld～2d使部分溶剂挥发。 有序有机高分子介孔材料的研究进展及应 用前景 冯恩科091623 （同济大学材料科学与工程学院，上海201804） 摘要：有序有机高分子介孔材料是当前具有广泛应用前景的一类新材料，在分离提纯、生物材料、化学合成及转化的催化剂、超轻结构材料等许多领域有着潜在的用途，成 为了当今国际上的一个研究热点。本文阐述了有序有机高分子介孔材料目前的研 究进展，概述了介孔材料的分类、有序有机高分子介孔材料的合成方法、表征手 段，应用，展望了有序有机高分子介孔材料的应用前景。 关键词：有序有机高分子介孔材料合成方法表征方法应用 The research development and application prospects of polymericordered mesoporousmaterials FENG Enke 091623 （School of Materials Science and Engineering, Tongji University ,Shanghai 201804）Abstract:As a class of new materials ,polymeric ordered mesoporous materials , which possess current wide prospects for potential uses , such as separation and purification , biological material , chemical synthesis and conversion catalysts , the materials of ultra - light structure and many other areas , have become an international hot spot . In this article , the research development of polymeric ordered mesoporous materials is introduced. Many aspects of polymeric ordered mesoporous materials are outlined , such as classification , synthesis methods, characterizing methods , and applications. It is showed that the polymeric orderedmesoporous materials have wide applicationprospects. Key words:polymeric ordered mesoporous materials;synthesis methods; characterizing methods ; applications 1、前言 多孔材料的最初定义源自于其吸附性能，分子筛(molecular sieve) 即得名于此，McBain 于1932年提出，用于描述一类具有选择性吸附性能的材料。因此，通常以孔的特征来区分不同的多孔材料，国际纯粹和应用化学协会( IUPAC) 根据多孔材料孔径（d）的大小，把多孔材料分为三类，微孔材料(microporous materials ，d < 2 nm) 、介孔材料(mesoporous materials ，2 < d < 50 nm) 和大孔材料(macroporous materials ，d > 50 nm) ，而根据结构特征，多孔材料可以分为两类:无序孔结构材料(无定形) 和有序孔结构材料(一定程度有序) 。 84 CPCI 中国石油和化工 化工设计 酶在有序介孔材料上的固定化 焦志勇 （南京工业大学 江苏南京 211800） 摘 要：目前，对酶在有序介孔材料上的固定化研究取得了巨大进步，研究人员通过对酶在有序介孔材料上固定化的研究，发现了各种方法的优缺点及其在实践中的应用。这对石油的开采和利用具有重要的意义。具体分析石油受有序介孔材料固定化酶的活性及因素的影响，并分别讨论了这些因素，以促进酶在有序介孔材料上固定化的发展，进一步挖掘固定化酶潜在的应用价值，使之最大限度地为现代化石油工业服务。 关键词：有序介孔材料石油酶固定化 1 酶固定化的意义 酶广泛应用于各种领域，它是一种生物催化剂，具有很高的专一性。需在温和的条件下反应，具有很高的催化效率。但因游离酶自身的特点，其应用容易受到限制。它具有难以回收、稳定性差、不易循环利用和易混入产品等特点。经过实践表明，酶固定化后，酶的热稳定性和PH 稳定性会大大提高，在各种领域被广泛应用。因此，对酶在有序介孔材料上的固定化研究具有重要的现实意义，且发展前景广阔。 2 酶在有序介孔材料上的固定化概括 近几年，酶在有序介孔材料上的固定化有很多载体，常见的有：天然产物、凝胶、分子筛及树脂等。在物理和化学性质上面，无机载体比有机载体具有较大的优势。有序介孔材料是一种无机材料，具有很多优势，例如：它具有可以调变的孔径，化学稳定性高，成本低等特点。被广泛应用于各行各业。有序介孔材料的发现，使它作为一种新的载体，在酶的固定化方面具有很大的发展前景。 3 酶在有序介孔材料上的固定化方法 目前，酶在有序介孔材料上的固定化方法主要有3种，分别为：化学键合法、包埋法和直接物理吸附法。 3.1 化学键合法 有机集团能够在温和条件下，在载体表面上与酶反应，这是化合键合法固定化酶的前提。其中有机集团可以是：乙烯、羧基、氨丙基和环氧基等。通过后嫁接法和共聚合法这两种方法可以在有序介孔材料表面引入有机集团。后嫁接法的特点是：对有序介孔材料表面的修饰不均匀，外表面上有大量的修饰基，因此，将大量的酶固定到载体外表面上及孔道口处，会使更多的酶受到阻碍，不能进入有序介孔材料的孔道。 化学键合法固定化酶的优点是：固定化酶的操作稳定性大大提高了。有序介孔材料化学键合法固定化酶经过修饰后，对尺寸有一定的选择性。 3.2 包埋法 包埋法是指在有序介孔材料的孔道内部吸附酶分子，使孔口尺寸改变，且小于酶分子直径，从而达到在有序介孔材料孔道内将酶包埋在的目的。这种方法的使用，可以有效避免物理吸附方法中酶的脱落。 生物学家在缓冲剂溶液中放入MCM-41及胰蛋白酶，使酶吸附在载体上，在分离载体及溶液后，继而进行硅烷化修饰，修饰用的酶为3-氨丙基三乙氧基硅烷。这种方法的目的是减少孔口直径，使酶很难从载体孔道内流出。 经过研究发现，包埋法能够避免酶分子从孔道内流出，但对酶而言，由于硅烷化反应条件剧烈，酶会失去活性。此外由于有序介孔材料的孔道口直径减小，反应产物及底物出入孔道受到限制，从 而降低了固定化酶的活性。 3.3 直接物理吸附法 直接物理吸附法是指：将有序介孔材料和酶溶液充分接触，在载体上吸附到酶。这由于它主要依靠载体与酶之间的范德华力和静电吸引力，酶的结构不易受到影响，且不易破坏酶的活动中心和高级结构。因此，这种方法使酶的活性不易损失。但是，因为有较弱的酶固定化作用力，所以当温度、溶液离子强度和PH 值、及剧烈搅拌等条件改变时，酶分子很容易从有序介孔材料的载体上脱落。 通过对直接吸附在纯硅和SBA-15上胰蛋白酶的研究发现，酶极易从载体上脱落，在缓冲液中搅拌2小时后，有32%-35%的酶会脱落。 对酶在有序介孔材料上的直接物理吸附法的研究表明，酶的直接物理吸附对尺寸有一定的选择性。在有序介孔材料SBA-15上固定化粗脂肪酶，粗脂肪酶中含有脂肪酶和蛋白酶，最终发现在SBA-15上有90%的脂肪酶被吸附，但在载体上吸附的蛋白酶量仅为20%。此外，酶吸附在有序介孔材料孔道内，可以使酶的稳定性提高。 酶只有进入介孔材料的孔道内部，介孔分子筛的大孔容积和大比表面积才能被酶有效地利用。因为酶的吸附形式和吸附速度对酶的固定化效率有很大的影响，所以应加大对酶的吸附形式和速度的研究。 3.4 酶的其他固定化法 这种方法主要是将其他一些新型的固定化法与以上3种固定化方法结合起来。例如冷冻真空吸附法及先吸附再交联的方法等。冷冻真空吸附法与普通的方法相比，使固定化酶在载体上具有较高的吸附量、稳定性及活性。先吸附再交联的方法能有效地阻止酶从分子筛孔道内流出来，固定化酶不会因为溶液的剧烈搅动，而改变其活性。 4 总结 对有序介孔材料上的固定化酶的研究，大大提高了对石油的开采和利用效率。在石油、医药等方面具有广阔的发展前景，对我国的经济发展将产生重要影响。我们应加大对这种技术的研究，使它广泛应用于各种领域。有序介孔材料上的固定化酶在石油领域具有重要的研究价值。另一方面，因为载体与酶之间有多种相互作用力，这些作用力的有效利用，能提高载体上生物酶的附着力，从而使固定化酶的稳定性大大提高，在石油的开采和利用方面能起到举足轻重的作用。 参考文献：[1] 许云强， 有序介孔材料对脂肪酶的固定及对药物控释的研[J]山东轻工业学院学报.2009 [2] 田修营，何文，赵洪石等.介孔材料的研究进展及应用前景[J].山东轻工业学院学报.2008. 介孔碳材料及负载金属催化剂表征 摘要：介孔材料作为纳米材料的一个重要发展,已成为国际科技界普遍关注的新的研究热点.本文综述了以氧化铝、活性炭为载体负载镍基催化剂的研究方法。 1．前言 近几年来，介孔材料作为一种新兴的材料在光化学、催化及分离等领域具有十分重要的应用，是当今研究的热点之一。 按照国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义，孔径在2-50nm范围的多孔材料称为介孔(中孔)材料。按照化学组成，介孔材料可分为硅基和非硅基组成两大类，后者主要包括碳、过渡金属氧化物、磷酸盐和硫化物等，由于它们一般存在着可变价态，有可能为介孔材料开辟新的应用领域，展示出硅基介孔材料所不能及的应用前景[1]。按照介孔是否有序，介孔材料可分为无定形(无序)介孔材料和有序介孔材料[2]。前者如普通的SiO2气凝胶、微晶玻璃等，孔径范围较大，孔道形状不规则；后者是以表面活性剂形成的超分结构为模板，利用溶胶-凝胶工艺，通过有机物和无机物之间的界面定向导引作用组装成一类孔径约在1.5-30nm，孔径分布窄且有规则孔道结构的无机多孔材料，如M41S等。 介孔材料的特点在于其结构和性能介于无定形无机多孔材料(如无定形硅铝酸盐)和具有晶体结构的无机多孔材料(如沸石分子筛)之间,其主要特征[3]为：具有规则的孔道结构；孔径分布窄，且在1.5-10 nm之间可以调节；经过优化合成条件或后处理，可具有很好的热稳定性和一定的水热稳定性；颗粒具有规则外形，且可在微米尺度内保持高度的孔道有序性。 现阶段有多种方法可对介孔材料进行表征。差热/热重(DTA/TG)分析可用于表征物质表面吸附、脱附机理及晶型转变温度，并可鉴别中间体。X射线衍射分析(XRD)法是利用衍射的位置决定晶胞的形状和大小，以及晶格常数。透射电镜(TEM)是在极高、极大倍数下直接观察样品的形貌、结构、粒径大小，并能进行纳米级的晶体表面及化学组成分析。而气体吸附测试(Adsorption measurement)法则是通过向介孔材料中通人氮气等气体来测试其孔径[4]。对介孔材料中装载纳米微粒的表征，同样可以借助许多经典及现代测试手段获得。如利用X射线衍射及广延X射线精细结构能得到孔穴中纳米微粒的元素组成、离子间距及尺寸形 介孔吸附材料常用的表征方法 摘要：介孔材料具有优越的性能和广泛的应用价值，成为各个领域研究的热点。本文简单介绍了介孔材料在吸附方面的应用以及常用的表征方法，如XRD、电镜分析、热重分析、BET法等。 关键词：介孔材料、吸附、XRD、BET、电镜分析 介孔材料是一种具有多种优良性质，应用广泛的新型材料。新型介孔吸附材料具有吸附容量大，选择性高，热稳定性好等[1]优点，成为研究的热点。对于气体的分离，如CO2的吸附（缓解温室效应）具有重要意义。 1.介孔吸附材料的简介 1.1介孔材料 介孔材料是一种多孔材料，IUPAC分类标准规定孔径2.0～50nm的为中孔，也就是介孔[2]。随着不断深入的研究，从最初的硅基介孔材料到现在各种各样的非硅基介孔材料被制备出来，并广泛应用于催化剂制备，新型吸附材料等行业。最初的介孔材料源于沸石，沸石是指多孔的天然铝硅酸盐矿物。这类矿物的骨架中含有结晶水，骨架结构稳定，在结晶水脱附或吸附时都不会被破坏掉[2]。后来人们根据沸石的性质结合实际需要相继合成了人造沸石（分子筛）。目前以SiO2为基础合成的介孔材料成为国际众多领域研究的热点。主要的研究方法是通过浸渍的方法在分子筛上负载相应的有机物分子，优化分子筛的表面特性，如较高的吸附容量，好的选择性及较多的活性位等，在生物材料，吸附分离，催化，新型复合材料等领域具有重要的应用价值和前景。 介孔材料具有独特的有点[3,4]：①孔道高度有序，均一性好，孔道分布单一，孔径可调范围宽。②具有较高的热稳定性和水热稳定性。③比表面积大，孔隙率高。④通过优化可形成具有不同结构、骨架、性质的孔道，孔道形貌具有多样性。 ⑤可负载有机分子，制备功能材料。 1.2新型吸附材料 上世纪90年代，Mobil Oil公司以二氧化硅作为主要氧化物，用长链烷基伯胺作模板剂，水热法制备出含有均匀孔道，孔径可调，呈蜂窝状的MCM-41介孔材料。它具有孔道呈六方有序排列、大小均匀、孔径可在2～10nm内连续调节，比表面积大等特点[2]，对于开发新型的吸附剂具有重要意义。目前，研究的热点是由负载改性的介孔材料制备出选择性高、吸附容量大、热稳定性好、再生容易的复合吸附材料。研究较多的是用有机胺改性的MCM-41和SBA-15介孔材料制备高效的CO2吸附剂[5]。研究发现二异丙醇胺通过浸渍的方法负载到MCM-41和SBA-15上可显著提高其吸附容量，XRD图像说明负载前后的吸附剂孔径结构并未发生改变，负载不同的胺可得到不同的吸附效果[6]。 2.常用的表征方法 三维介孔材料SBA-16的制备 分别称取12 g F108和31.44 g硫酸钾放入500 mL烧杯中，加入360 g浓度为2 M的盐酸。在室温下（25 °C）搅拌4 h，使表面活性剂全部溶解并且分散均匀后，将温度升至38 °C。待恒温后，在剧烈搅拌下，逐滴加入25.2 g正硅酸乙酯（TEOS），连续搅拌20 min后停止。静置保持反应物24 h，整个过程维持38 °C 不变。所得白色粉末，通过离心进行收集（转速5000 rpm）,用去离子水洗涤6次，并在烘箱中40 °C干燥。表面活性剂在500 °C空气中焙烧5 h去除，升温速度控制在2 °C /min。 二维介孔二氧化硅材料SBA-15的制备 室温下，将1 g P123和2.24 g KCl溶于30 g 2 M的盐酸中，当搅拌至均一溶液后，逐滴加入2.08 g正硅酸乙酯（TEOS）,并强烈搅拌30 min。静置24 h 后，把所得混合物转移至带聚四氟乙烯衬套的不锈钢反应釜中，100 °C晶化24 h。自然冷却后，经抽滤，反复洗涤，在烘箱中过夜烘干。 三维介孔二氧化硅材料SBA-16的制备 在45 °C下，将4.0 g F127和8.0 g浓盐酸（37 wt%）溶于192 g蒸馏水中。在搅拌均一后，加入12.0 g 正丁醇，并强烈搅拌1 h。逐滴加入18 g正硅酸乙酯（TEOS）后，在相同温度下搅拌24 h。将所得混合物转移至带聚四氟乙烯衬套的不锈钢反应釜中，100°C晶化24 h。自然冷却，经抽滤，反复洗涤，所得粉末样品在烘箱中过夜烘干。 MCM-41的合成 将4.38 g CTAB加入到含1.10 g NaOH的200 g蒸馏水中。室温搅拌使其完全溶解，逐滴加入5.21 g TEOS，并继续搅拌24 h。将混合物转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在110 °C条件下晶化24 h。所得产物抽滤后，用蒸馏水反复冲洗直至滤液呈中性，将产物干燥。 介孔二氧化硅分子筛KIT-6的制备有序介孔材料
介孔碳材料
有序介孔材料应用
简述制备中孔炭材料的两种及以上工艺方法,及其制备材料的用途.
有机高分子有序介孔材料的研究现状
酶在有序介孔材料上的固定化
介孔碳材料及负载金属催化剂表征
介孔材料常用的表征方法[1]
介孔材料合成方法
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