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中空介孔二氧化硅的制备及改性 摘要本论文以采用硬模板方法（赤铁矿颗粒alpha;-Fe2O3）为模板制备中空介孔硅球，正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，十八烷基三甲基硅烷（C18TMS）为介孔模板剂），用氨水做催化剂，异丙醇和水混合液作为溶剂，最后除去alpha;-Fe2O3。用透射电子显微镜，扫描电子显微镜，X射线衍射仪、N2吸附-脱附仪，傅里叶红外光谱仪对中空介孔二氧化硅的合成过程进行了表征。实验表明制备alpha;-Fe2O3的酸性条件变化对中空介孔微球的形貌和分散性有很大的影响。中空二氧化硅的比表面积和孔容分别为108m2/g和0.26 cm3/g，表面介孔无序，平均孔径为3.7 nm。9541 关键字：硬模板法透射电镜 中空介孔硅球 毕业设计说明书（论文）外文摘要 Title: Fabrication and modification of hollow mesoporous silica Abstract This paper proposed a template method to fabricate hollow mesoporous silica spheres, (hematite particles (alpha;-Fe2O3) as a core template, TEOS as silicon source, C18TMS as mesoporous template, ammonia water as catalyst, the mixture of isopropanol and water as the solvent, aqueous ammonia as catalyst, isopropyl alcohol and deionized water as the solvent, then removing alpha;-Fe2O3. The synthesis process of hollow mesoporous silica spheres were confirmed by FTIR, SEM, TEM, N2 adsorption/desorption and power x-ray diffraction (XRD). The experiment shows that the acidity change of forming hard template is vital to the dispersion and morphology of hollow mesoporous silica spheres. The surface area and pore volume of the mesoporous spheres are respectively 108 m2/g and 0.26 cm3/g, with disordered mesoporous on the shell and average pore size is about 3.7 nm. Keywords: hard templateacidityhollow mesoporous silica sphere 目录 1引言1 1.1中空介孔二氧化硅的研究2 中空微球[2]是由核/壳复合结构材料演变而来。中空微球的壳层由各种功能材料构筑而成，中空部分可容纳大量的靶向分子，从而产生一些奇特的微胶囊效应。中空微球具有较低的密度和较高的比表面积，以及特殊的光、电、声、热力学等性质，因而逐渐成为材料研究领域内引人注目的方向之一。 目前，人们己经将许多有机、无机材料制成中空结构，常见报道的有陶瓷材料、金属、磁性材料及半导体材料等各种无机材料，这些材料形成中空球结构后，其物理化学性质会有很大变化，使得它们在光电材料，包覆材料，药物的控释，生物活性大分子的保护及废水处理等许多技术领域具有广泛的应用前景。 二氧化硅(SiO2)具有化学稳定性好、熔点高、无毒和廉价等优点，其中空微球的研究近年来备受关注。 1992年 Kresge和Beck首次合成了一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔氧化硅材料M41S，其中以命名为MCM(Mobile Composition of Matter)-41[2]的材料最引人注目．其特点是孔道大小均匀、六方有序排列、孔径在1.5~10 nm范围可以连续调节，具有高的比表面积和较好的热稳定及水热稳定性，从而将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到介孔领域。另外，由于介孔氧化硅材料所具有的规则可调节的纳米级孔道结构，可以作为纳米粒子的ldquo;微型反应器rdquo;，从而为人们从微观角度研究纳米材料的小尺寸效应、表面效应及量子效应等奇特性能提供了重要的物质基础。近几年来，介孔氧化硅材料的研