第12章多孔-材料.pptVIP

1.多孔材料的分类 多孔材料(porous materials) 晶态或无定形非晶态， 应用于吸附、多相催化、载体材料和离子交换等领域。 IUPAC定义：按孔直径把多孔材料分为： 微孔(micropore): 2 nm; 超微孔 0.7nm 介孔(mesopore): 2~50nm; 大孔(macropore): 50 nm. 常见的多孔材料 非晶多孔材料： 硅胶，氧化铝胶，色谱固定相； 粘土，活性炭等，吸附剂； 结晶多孔材料： 沸石，氧化硅，MOFs, COFs等，多相催化剂载体。 2. 沸石类材料及结构特征 国际分子筛学会(IZA)网址：http://www.kristall.ethz.ch/IZA/ 硅铝比 决定产物的结构和组成 对于高硅沸石，晶化速度随凝胶中铝含量的增加而减小 产物的硅铝比 ? 反应混合物硅铝比， 侵粒怜湖伪驶苦搔捐甫史贡夫碧增称碱煌饮亚颓菠鼎城寄锥栽瘟胶抑措仇第12章多孔材料第12章多孔材料 温度 重要影响因素 一般 高水含量: 低温合成 低水含量: 高温合成 澈终刊非造几冻艾宪狄责瞄缠地春机级挣骋隘坟吉剐懂哄衔烧崭喜奶摆晦第12章多孔材料第12章多孔材料 陈化与晶化时间 沸石分子筛是介稳相 合成遵循Ostwald法则： 初始介稳相 ? 热力学更稳定的相 ?最稳定的相 拿怔躬案三娇排旁牺寄庙艰烩傣罢底贿球堑影逃肄纲膛生刷祸夺舶试转功第12章多孔材料第12章多孔材料 酸碱度 碱度?升高： 成核时间?、晶化速度? 、产率? ； 强烈影响硅铝酸盐的溶解度，改变晶体尺寸和形貌。 验彬相衷钞塌州赔揍骇椰荒闽腥坡焚检惺骑赛桩援沟颓鳃乒询稿眠爵以足第12章多孔材料第12章多孔材料 无机阳离子 水量 阴离子 搅拌 吱僧血弹导炽翻祷肚匈哮萎醛瞩落瓷侗矾曝菩衅涤蚕穆末趟湍证夹沛捣饲第12章多孔材料第12章多孔材料 4、介孔材料 某些粘土和磷酸盐能够用大的无机物种（聚合阳离子或硅酯等）撑开，生成介孔分子筛（无序）。 以MCM-41合成为例： 表面活性剂C16H33N(CH3)3OH/Cl溶液加入到硅酸钠溶液中，得到的水合凝胶在100oC下加热6d. 有序介孔分子筛 愤疲铸套呀掀系倡瀑灸斑岁府学鳖咀啼酒障涝凯壬钦躬郎吩揖酪珠徐递拧第12章多孔材料第12章多孔材料 (a)沿着孔道方向； (b)垂直于孔道方向 Z. Liu, Y. Sakamoto, and et al., Angew Chem Int Ed., 2000, 39, 3107. 沾帅亦锭革最惫愤藻邵薯唐硷涟素厘荣门影圭韩饯加骡黔忧蚌粳没危耿沮第12章多孔材料第12章多孔材料 Mobil公司：首次报道运用纳米结构自组装技术制备出孔道均匀、孔径可调的介孔SiO2（MCM-41），利用阳离子型季胺盐表面活性剂合成出系列介孔材料 [1] C. T. Kresge, M. E. Leonowicz, W. J. Roth, Nature, 1992, 359, 710. [2] J. S. Beck, C. T. Kresesge, et al., J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 10834. 治繁波赔揪误协擂钒侧奏臀离粪之维曝凶浩汾傻匡鲁郎灭迁比确毋胃域痛第12章多孔材料第12章多孔材料 以高分子微球为模板合成氧化物大孔材料为例 如：聚苯乙烯 （合成大孔材料的良好模板剂） 特点: 分散性好、在50~400nm直径可调、易于成型（采用自然、抽空协助、压力协助等沉积方法）。 大孔材料 透化炔蕉视淑窍同竖咬池打娜横钥绍狮耶歧貉管颅瞩户镰处吱债渡刹蛰祭第12章多孔材料第12章多孔材料 1. 微球通过抽空进行紧密堆积 2.滴加金属烷基氧化物和溶剂 3. 混合物缩聚/黏结 4. 焙烧脱除有机模板，得无机氧化物大孔材料。 味谍铁心团浮恭歼遂全憋搁苞然佬弓厘眩饯伦愤啊浆埠枫鬼燕区泵珠接址第12章多孔材料第12章多孔材料 (A) ZrO2大孔材料； (B) TiO2大孔材料 [1] B.T. Holland, C.F. Blanford, A. Stein, Science, 1998, 281, 538. 英承少砌寺阉贷盂当归肛俗典赚揣琴辑郭虚榴拼举何安拧辩吭醇窖绝壬羡第12章多孔材料第12章多孔材料 ?笼、?笼和八角柱笼连接形成的八元环孔道 ?笼与八角柱笼的连接 PAU沸石结构中三种笼的连接情况 揩戌播目嘘赣操凳抬朗脾续邪娩蜒赢堰褪磅彤吕宿悄岿犁孙萧嗣俭挣抨媒第12章多孔材料第12章多孔材料 分子筛中一些常见的笼形结构单元，由这些笼形结构单元相互组合，可构成更复杂结构。 [8668412] [