多孔材料教程.pptVIP

15.6.7 其它组成 杂原子取代的MCM-41倍受关注，因为它们具有潜在的作为载体、吸附剂和催化剂的应用前景。 人们已经合成出了取代的MCM-41和SBA-n。TiO2，ZrO2，Al2O3，Ga2O3和其它许多非硅介孔材料也已经被合成出来了。 15.6.8 形体合成 介孔材料的的许多应用都需要薄膜等形体制备，现在有一些方法制备特殊形体的介孔材料： Ozin在溶液表面和载体云母的表面合成出了介孔分子筛膜；Ogawa使用溶胶-凝胶法，通过溶剂的挥发得到了介孔分子筛膜；使用TEOS作硅源，在油水双相静止体系中合成出了介孔SiO2纤维；通过正硅酸丁酯和丁醇的疏水性质来实现控制产物的形貌，从而得到了介孔SiO2小球。 15.6.9 新进展 介孔材料合成在以下几个方面发展较快： 对生成机理的理解；新的合成路线；取代的硅酸盐材料和非硅材料合成；各种形体的直接合成；潜在的应用研究，特备是催化方面。 15.6.10 介孔和大孔材料的孔径控制：主要合成方法 现在有许多合成方法可被用来合成界孔材料和大孔材料，如按产物的孔直径分类，主要有以下几种： 2～５nm，使用不同链长的表面活性剂作模板剂； 2 ～7nm，高温合成； 4 ～7nm，二次合成﹙合成后水热处理﹚； 4 ～10nm，使用带电的表面活性剂和中性有机物； 4 ～11nm，二次合成﹙水-胺合成后处理﹚； 2 ～30nm，聚合物作模板剂； ＞50nm，乳浊液作模板剂； ＞150nm，胶体颗粒﹙模板剂﹚晶化。 15.6.11 结构特征与应用 结构特征： 介孔材料的一大优势是：能够达到很大的表面积和孔道体积；但无定形的孔壁是其一大劣势，但是同时也有其特殊的优势：其骨架原子的限制比沸石小的多，因此，从理论上说，任何氧化物或氧化物混合物、其它无机化合物甚至金属都可以生成介孔材料化合物。 应用 由于介孔材料具有窄的孔道分布和组成的灵活性等特点，因此其是良好的催化剂载体，可以载金属、氧化物、配合物、有机基团等。 介孔材料也是研究介孔吸附的模型化合物，也可用来分离生物大分子，在微电子和光学应用方面也可能是良好的主体。 第7节 大孔材料简介 孔径在光波长范围内的有序大孔材料会有独特的光学性质和其它性质。 一些合成方法：①使用修饰的胶体晶体作为模板剂合成氧化硅大孔材料；②在细菌细丝上矿化生成定向的大孔；③使用乳浊液作模板剂，利用溶胶-凝胶法。 第8节 现代技术在多孔材料合成、结构鉴定和性质研究方面的应用 许多技术手段可以用于测定材料的结构性质，如：衍射方法是研究晶体材料的长程周期性结构最有效的方法，光谱技术则对晶体和无定形材料中原子的局部环境更为敏感，使用探针分子的吸附和扩散实验、热分析、催化反应测试等也可以间接获得一些结构信息。 第9节 多孔材料的应用 沸石作为吸附材料用途包括干燥、纯化和分离气体或液体。 沸石是很好的择形催化剂，通过分子的形状和大小对过渡态或反应物进行选择，也是很好的酸催化剂和活性金属或反应基团的载体。 沸石是很好的离子交换剂。 第10节 多孔材料合成的展望 内容简介 1.生成机理与定向设计和成 2.大孔沸石、手性孔道和多维孔道分子筛 3.骨架的稳定化及除模板新方法 4.介孔材料和大孔材料 5.组合法合成 6.拓宽多孔材料研究范围 v 你 有 按 * 2．阳离子 微孔材料合成经常涉及到金属离子或有机阳离子添加剂的使用，与球形的无机阳离子的相比，有机阳离子的形状和大小是可以选择的。因此高硅沸石的合成比低硅沸石合成有更多自由空间。控制有机阳离子的空间效应和电子性质为沸石合成提供了一个新的自由度。 有机阳离子在沸石生成过程中起着决定最终产物结构的重要作用，因此这些有机阳离子通常被称作为结构导向剂或模板剂。 有机添加剂从以下几方面影响合成： ①孔道填充作用；②无机结构单元的有序化：结构导向作用和模板作用；③平衡骨架电荷，影响产物的骨架电荷密度（硅铝比）；④改变凝胶化学性质，在溶液中生成典型的先驱物单元：⑤稳定化生成的骨架结构。 3．有机模板剂和结构导向剂 有机阳离子在合成中起着一定的模板作用，这主要是因为在许多情况下模板剂分子的大小和形状与生成结构的孔道或笼的大小和形状有一定的关系。 然而，事实并不是这样简单，通过改变条件和反应组成一种有机物能导致几种骨架结构的生成。并且，模板剂的尺寸和形状与孔道或笼的尺寸和形状的关系有时并不密切。并不是用大尺寸模板剂来填充大孔道或笼。在这些情况下，有机阳离子