以KIT-6为硬模板剂制备有序介孔材料的研究进展
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有序介孔材料的合成及应用研究进展付新【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2012(29)8【摘要】Ordered mesoporous materials with highly ordered pore structure, big specific surface area and more active sites,have been widely used in chemical,biomedical and functional materials. The synthetic mechanism, synthetic method and the application of ordered mesoporous materials were reviewed in this paper.%有序介孔材料具有高度有序的孔道结构、较大的比表面积和较多的活性位,广泛应用于化工、生物医药和功能材料等领域.系统综述了有序介孔材料的合成机理、合成方法及其应用.【总页数】5页(P6-10)【作者】付新【作者单位】渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南714000【正文语种】中文【中图分类】TB383【相关文献】1.有序碳基介孔材料的合成与应用研究进展 [J], 李俊芳;杨海峰;卢晓静;席广成;张轩;胡超;闫妍2.有序介孔材料的形貌调控及应用研究进展 [J], 乔文婷;周国伟;徐会颖;王延延;李艳敬3.新型两亲性嵌段共聚物导向合成有序大孔径介孔材料的研究进展 [J], 罗维;魏晶;邓勇辉;李宇慧;王连军;赵涛;江莞4.Al-SBA-15有序介孔材料的光化学合成与表征 [J], 潘哲5.有序介孔材料Al-FDU-12的合成及其加氢精制应用 [J], 曹正凯;张霞;段爱军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
介孔材料的制备与性质表征随着科技的不断进步,各种新材料的研发和应用层出不穷。
其中,介孔材料因其特殊的物理和化学性质备受关注。
介孔材料是一类孔径在2~50 nm之间的微孔材料,相对于传统的微孔材料其孔径更大,分布更均匀。
本文将从介孔材料的制备和性质表征两个方面进行探讨。
一、介孔材料的制备介孔材料的制备主要分为模板法和自组装法两种方法。
1. 模板法模板法是制备介孔材料最常用的方法之一。
它的原理是在介孔材料的表面以模板为模型来构造孔道。
通常有硅凝胶、有机高分子和硬模板等多种模板可供选择,其中硅凝胶和有机高分子是最为常用的。
- 硅凝胶法硅凝胶法又称Sol-Gel法,是一种将液态前驱体制备成凝胶后再进行处理的方法。
该法主要分为三个步骤:首先将硅源与溶剂混合,形成可溶凝胶体系;然后在凝胶体系中添加催化剂,使其溶胶逐渐聚合形成凝胶;最后通过真空干燥或高温处理,去掉有机物,形成介孔材料。
- 有机高分子法有机高分子法是一种利用溶液内的溶剂蒸发作用,在有机高分子的作用下形成介孔材料的方法。
在该法中,有机高分子作为模板,与硅源和其他添加物混合后形成溶液。
然后将溶液蒸发至干燥,可得到有机高分子模板的介孔材料。
2. 自组装法自组装法是指分子或离子在一定条件下自发地形成有序结构的方法。
常见的自组装法有马来酰亚胺-胺(MA-AM)法、高分子抗蚀剂(PAA)法等。
- MA-AM法MA-AM法是利用马来酰亚胺和胺类化合物形成介孔材料的方法。
该法需要在一定条件下使MA-AM溶液自组装成有序的介孔材料结构。
- PAA法PAA法是利用高分子抗蚀剂形成介孔材料的方法。
该法需要在高分子抗蚀剂的作用下,在一定条件下形成介孔材料。
二、介孔材料的性质表征介孔材料的性质通常包括形态结构、孔径大小和比表面积。
1. 形态结构介孔材料的形态结构通常分为泡沫状、颗粒状等。
这些形态的结构对于介孔材料的应用有着重要的影响。
例如,泡沫状介孔材料可作为填充剂用于增强材料中,而颗粒状介孔材料则可用于催化剂的载体。
V ol 38N o 76 化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S 第38卷第7期2010年7月综述与专论基金项目:国家自然科学基金(20976100);山东省自然科学基金重点项目(No.Z2006B07);济南市留学人员创业计划(No.20080309)作者简介:王熙梁(1984-),男,研究生,从事高分子基复合材料的研究。
联系人:周国伟,男,教授,主要研究纳米材料的可控制备与酶催化反应。
高分子聚合物模板剂制备介孔材料的研究王熙梁1 周国伟2* 杜施鑫1(1 山东轻工业学院材料科学与工程学院,济南250353;2 山东轻工业学院化学工程学院,山东省轻工助剂重点实验室,济南250353)摘 要 高聚物模板剂在介孔材料的合成中起着重要的作用,选择不同的高聚物模板剂可以合成出具有不同形态结构的介孔材料。
对介孔材料合成中使用的高聚物模板剂如单一高聚物模板剂、复合高聚物模板剂和天然高聚物模板剂等,进行了综述。
关键词 介孔材料,模板剂,高聚物Researching on preparation of mesoporous materials via polymer templateWang Xiliang 1Zho u Guow ei 2Du Shix in1(1 Scho ol o f Material Science and Engineering,Shandong Institute of Light Industry,Jinan 250353;2 Key Laboratory for Fine Chemicals o f Shandong Pro vince,School of Chem ical Engineering,Shandong Institute o f Lig ht Industry,Jinan 250353)Abstract Po ly mer template plays an impo rtant ro le in the synthesis o f mesopor ous materials,a v ariet y of mesopor ous materials w ith differ ent mor pho log ies can be sy nt hesized by po lymer as templates.T he polymer template used in t he synthesis o f meso po rous materials,such as sing le polymer template,composit e polymer template and natur al po ly mer tem plate were r eview ed.Key words meso po ro us mater ial,template,po lymer国际纯粹与应用化学联合会(IU PA C)根据多孔性材料孔径的不同将其分为三类:孔径d>50nm 称为大孔材料;孔径d <2nm 的称为微孔材料;孔径2nm <d<50nm 称为介孔材料。
介孔材料研究进展雷瑞【摘要】介孔材料是指孔径为(2~50) nm的多孔材料,具有孔道结构规则有序、孔径分布窄、比表面积大和孔隙率高等特点,在催化、电、磁、传感器、纳米材料合成、光学器件和色谱载体等领域具有潜在的应用价值,是近年来国际上跨学科的研究热点.介孔材料的合成采用水热合成法,为液晶模板和协同自组装机理,在介孔材料中引入灿、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Mo、Nb、Ti、V和Zr等可提高反应活性和表面吸附能,主要应用于分离与吸附、光学以及作为催化剂使用.如何在保持介孔结构的基础上提高材料的结晶性及功能性,利用低成本模板剂制备结构稳定、高孔隙率和高比表面积的介孔材料已成为研究热点.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2014(022)007【总页数】5页(P505-509)【关键词】催化化学;介孔材料;形成机理;应用现状【作者】雷瑞【作者单位】陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TQ426.65;O643.36多孔材料因具有较高的比表面积和孔体积,经常用作吸附剂、催化剂及催化剂载体。
多孔材料根据孔径大小可分为微孔材料(孔径<2 nm)、介孔材料[孔径(2~50) nm]和大孔材料(孔径>50 nm)[1]。
1992年,美孚公司首次以烷基季铵盐阳离子表面活性剂为模板剂,成功合成了M41S系列有序介孔分子筛,将分子筛的规则孔径从微孔范围扩展到介孔领域[2-3]。
有序介孔材料是新型无机纳米结构材料,具有较大的比表面积,相对大的孔径以及规整的孔道结构,在催化反应中适用于活化较大的分子或基团,显示出优于沸石分子筛的催化性能,并成为研究热点,在分离提纯、生物材料、催化和新型组装材料等方面具有巨大的应用潜力。
本文通过介孔材料的结构特点、合成方法、形成机理及应用现状,综述介孔材料的研究现状及其发展前景。
1 介孔材料特点及分类1.1 特点介孔材料的结构和性能介于无定形无机多孔材料和具有晶体结构的无机多孔材料之间,主要特点[4]:(1) 规则的孔道结构,可在微米尺度保持高度的孔道有序性;(2) 孔径分布窄,在(2~50) nm可调;(3) 比表面积大(1 000 m2·g-1),孔隙率高;(4) 经过优化合成条件或后处理,具有较好的水热稳定性。
山 东 化 工 收稿日期:2020-04-30基金项目:沈阳师范大学2019年大学生创业创新训练计划项目(201910166346);沈阳师范大学校内项目(XNL2016002);沈阳师范大学博士启动项目(BS201805)作者简介:蒲宇彤,女,沈阳师范大学本科生;通讯作者:苗雨欣,博士,讲师,硕士研究生导师,主要从事纳米材料的控制合成及其在环境催化领域的研究。
介孔羟基磷灰石的制备及其应用的研究进展蒲宇彤,门健博,王丽莹,杨 爽,苗雨欣(沈阳师范大学化学化工学院能源与环境催化研究所,辽宁沈阳 110034)摘要:介孔羟基磷灰石材料是一种新型功能材料,其特有的结构和性质让它备受各界关注。
以下是对介孔羟基磷灰石的制备及其应用进行综述,讨论了介孔羟基磷灰石的研究进展并展望了其发展趋势。
关键词:介孔羟基磷灰石;材料;制备;应用中图分类号:TB34 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2020)13-0064-011 介孔羟基磷灰石简介羟基磷灰石,化学式为Ca10(PO4)6(OH)2,依据国际理论和应用化学联合会(IUPAC)的定义,微孔是孔径小于2nm的孔;孔径大于50nm的孔叫做大孔;介孔则是指孔径在2~50nm之间的孔。
羟基磷灰石的微孔是由天然孔道结构形成,具有较强的表面吸附性和离子交换性。
为了更大程度地发挥其性质,可通过科学技术手段将羟基磷灰石制成介孔材料。
而所制得的介孔羟基磷灰石则具有三维孔道结构和巨大比表面积和孔体积。
介孔羟基磷灰石在吸附、催化、医学、分离、生物材料等领域皆具有不错的发展前景,具有极大的科学研究价值。
2 介孔羟基磷灰石的制备在文献研究中,合成介孔羟基磷灰石的方法有很多,目前主要分为两大类:硬模板法和软模板法[1]。
这两大类方法的具体举措也有很多,例如:水热合成法、冷冻干燥法、化学沉淀法以及溶胶凝胶与均匀沉淀法等。
其中化学沉淀法和水热合成法相对更为简单方便,应用也更为广泛[2]。
介孔材料制备介孔材料是一类具有特殊孔径大小在2-50nm之间的材料,具有大孔容、高比表面积和丰富的表面官能团,因其在催化、吸附、分离和药物释放等领域具有重要应用价值而备受关注。
介孔材料的制备方法多种多样,包括溶胶-凝胶法、水热法、模板法、硫酸铝法等。
本文将介绍介孔材料制备的一般步骤和常用方法,并对其特性和应用进行简要介绍。
1. 溶胶-凝胶法。
溶胶-凝胶法是一种常用的介孔材料制备方法,其步骤主要包括溶胶制备、凝胶形成和干燥三个阶段。
溶胶通常由一种或多种金属盐和有机物组成,通过溶解、水解和缩合反应形成胶体颗粒。
在凝胶形成阶段,通过控制溶胶的pH值、温度和添加剂等条件来实现凝胶的形成。
最后,通过适当的干燥方法得到介孔材料。
溶胶-凝胶法制备的介孔材料具有孔径分布窄、比表面积高等特点,适用于催化剂和吸附剂的制备。
2. 水热法。
水热法是利用高温高压的水热条件来合成介孔材料的方法。
在水热条件下,金属盐和有机物可以在短时间内形成颗粒状的凝胶,并在高温高压的条件下形成介孔结构。
水热法制备的介孔材料具有孔径可调、结晶度高的特点,适用于催化剂和分离材料的制备。
3. 模板法。
模板法是利用介孔材料的模板来合成介孔材料的方法。
常用的模板包括有机聚合物、胶体颗粒和天然生物体等。
在模板法中,通过模板的选择和控制来实现介孔材料的孔径和结构调控。
模板法制备的介孔材料具有孔径可调、结构多样的特点,适用于药物释放和分离材料的制备。
4. 硫酸铝法。
硫酸铝法是利用硫酸铝和有机物在溶剂中形成凝胶,再经过干燥和焙烧得到介孔材料的方法。
硫酸铝法制备的介孔材料具有孔径可调、酸碱性能好的特点,适用于催化剂和吸附剂的制备。
总结。
介孔材料的制备方法多种多样,每种方法都有其特点和适用范围。
在选择制备方法时,需要根据所需的介孔材料特性和应用来进行选择。
未来,随着介孔材料制备技术的不断发展和完善,介孔材料将在更多领域展现出其重要的应用价值。