多孔进展精讲.ppt

以多面低聚倍半硅氧烷（Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane，简称POSS）为结构导向剂： ( RSiO1.5 )n 举例 (1) Zhang, C X; Babonneau, F; Bonhomme, C; Laine, R M. Highly porous polyhedral silsesquioxane polymers. synthesis and characterization [J]. J. Am. Chem. Soc, 1998, 120: 8380-8391 N2 吸附测试结果： 比表面积： 382~529 m2/g， 孔体积： 0.194~0.242 mL/g， 孔径分布： 1~50 nm，主要集中于1~10 nm范围。 (2) Morrison, J J; Love, C J; Manson, B W; Morris, R E. Synthesis of functionalised porous network silsesquioxane polymers [J]. J. Mater. Chem., 2002, 12: 3208–3212 (3) Choi, J; Harcup, J; Yee, A F; Zhu, Q; Laine, R M. Organic/Inorganic Hybrid Composites from Cubic Silsesquioxanes[J]. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123: 11420-11430 5 多孔材料的表征 a. 骨架结构表征 利用FTIR、1H-NMR和29Si-NMR等测试技术进行结构表征。 物相表征 XRD技术。 c. 孔结构表征 利用N2吸附技术测定比表面积、孔体积、孔径、孔径分布等孔结构参数；利用扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）直接观察孔结构。 d. 物理性能表征 利用TGA、DSC等进行热性能表征； 6 多孔材料的应用 工业生产领域： 吸附、分离、催化材料 ； 生物和医药领域：用于酶、蛋白质的固定和分离 细胞/DNA的分离 药物的缓释 在环保领域： 用于降解有机废料、水质净化、汽车尾气的转化处理等。 在先进材料领域 ： 新型光、电、磁功能材料； （利用孔道作为“微反应器”，合成出纳米复合组装体系， 因小尺寸效应及量子效应 ，产生特殊的光学、电学和 磁学性能。——主-客体化学。 ） 多孔材料研究进展 报告内容： · 材料的分类 多孔材料的分类简介 多孔材料发展简史 有序介孔材料研究概况 多孔网络高分子的合成 多孔材料的表征方法 多孔材料的应用领域 1 多孔材料的分类 按孔径大小分 : 微孔材料(microporous materials) ：＜ 2 nm 介孔材料(mesoporous materials) ： 2~50 nm 大孔材料(macroporous materials) ：＞ 50 nm 按化学组成分： 硅基多孔材料 是指其骨架的化学组成为氧化硅或硅铝酸盐的材料 。 非硅基多孔材料 主要包括： 金属氧化物：Al2O3、TiO2、ZrO2、MnO2、Fe2O3 磷酸盐： AlPO4、Ti3(PO4)2、Zr3(PO4)2、Fe PO4 硫化物： CdS、ZnS 按孔洞的有序程度分： 无序多孔材料 如无定型的氧化硅凝胶、氧化铝凝胶、氧化钛凝胶、 微晶玻璃等 。 有序多孔材料 是一类在三维空间上高度有序的多孔材料， 它具有孔道排布规则有序、孔径均一、分布很窄等特点。 2 多孔材料发展简史 1756年——发现天然沸石 （硅铝酸盐，zeolite）； 19世纪末——发现菱沸石 能吸附水、甲醇、乙醇、甲酸等， 但不能吸附丙酮、乙醚、苯等。天然沸石开始被用作干燥 剂、吸附剂； 1940s —— 实现沸石分子筛的实