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聚合物/介孔分子筛新型复合材料的制备及材料结构与性能研究

介孔分子筛(Mesoporous Molecular Sieve)是近十年来材料研究领域的热点之一,其独特的结构特征及性质在于具有长程有序的孔结构、孔径分布窄并可以调变、高孔隙率、大比表面积以及表面含端羟基等。作为新型的无机材料,介孔分子筛的研究主要集中于催化剂、吸附剂以及载体材料等方面,尤其是在利用其空旷的孔道结构负载金属催化剂以及有机分子方面,受到了化学家的重视。但相比之下,利用介孔分子筛的结构特点,将其作为一种无机填充材料,开展聚合物/介孔分子筛复合材料的研究开展得还很少。本文从介孔分子筛的结构特征出发,结合聚合物填充改性原理,利用自行合成的具有不同结构的介孔分子筛与聚合物单体原位聚合,制备了多种不同特点的聚合物/介孔分子筛复合材料,并根据复合材料的各种物理性能,提出了新的“无机—有机互穿网络”结构模型和增强机理。本文首先利用超声波技术合成了具有规则孔道结构,大比表面积(~1000m~2/g)、大孔容(~0.9m~3/g)  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

复旦大学
复旦大学

多头季铵盐表面活性剂导向下新结构介孔分子筛的合成与表征

介孔分子筛具有大的可控孔径和高的比表面积,在催化剂、分离、光电磁学以及纳米科学等方面有很多潜在的应用。自1992年以来,人们应用表面活性剂同无机硅物种之间的协同组装合成了具有不同结构(立方、六角、层状或蠕虫状)的各种二氧化硅介孔材料(包括M41S、SBA-X (1-16)、HMS、MSU)。由于不同结构的介孔分子筛具有不同的物理性能,因而开辟新的合成路线,探索新型结构的介孔分子筛的合成一直是材料科学家们孜孜以求的目标。在导向合成介孔分子筛的过程中,表面活性剂的性质起着决定性的作用,亲水头基的大小、形状和电荷对它们在水溶液中的聚集形态和性质起关键的因素,直接影响它同无机物种前驱体之间的相互作用力。因此,为合成具有新型结构和功能的介孔分子筛,促使我们精心设计并合成具有新型结构和性能的表面活性剂。本论文选择新型多头季铵盐表面活性剂导向下新结构介孔分子筛的合成这一课题为研究内容,结合有机化学与表面活性剂化学以及溶胶-凝胶化学,利用多种现...  (本文共161页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

有机官能化介孔分子筛固载金属配合物:设计、合成及催化作用

介孔分子筛因其独特的织构性能在化工生产、环境保护、新型材料、生命科学等领域有着广泛的应用前景,显示了极大的开发价值,引起了人们广泛关注。均相催化剂多相化是实现均相催化过程环境友好生产的有效途径,介孔分子筛的出现毫无疑问为均相催化剂的多相化提供了契机,成为人们所关注的焦点之一。本文在合成介孔分子筛的基础上,从有机官能化介孔分子筛的分子设计角度,将可进一步功能化或有配位功能的有机基团引入到介孔分子筛的孔道内,制备出一系列有机官能化介孔分子筛。金属配合物通过配位作用而固载在有机官能化的介孔分子筛的孔道内,制备出新型的Heck反应催化剂和环氧化多相催化剂,并考察其催化性能。正如研究表明,通过硅氧烷与介孔分子筛表面的硅羟基反应是常见的键连有机基团的方法,但表面仍会剩余较多的硅羟基,硅羟基的存在会严重影响到介孔分子筛表面性质及催化活性,为此笔者提出采用混合的三氯化硅烷一步硅烷化介孔分子筛,在孔道内同时引入可进一步功能化的氯丙基或氯苄基和疏水...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

高稳定性介孔分子筛的合成、表征与催化性能的研究

介孔分子筛由于其大的比表面积,一维线性孔道分布均匀,其孔径可在1.5~10nm调变等优点,在多相催化、大分子物质的吸附与分离等领域有广阔的应用前景,自问世以来引起了人们极大的兴趣。但是介孔分子筛的(水)热稳定性低,限制了介孔分子筛的实际应用。本文的主要研究目的就是为了寻找合成高(水)热稳定性介孔分子筛的合成方法,并对介孔分子筛进行表征和催化性能的研究。本文提出了两步法合成高稳定性介孔分子筛的合成方法,并且采用两步法合成出了(水)热稳定性较高的含Co、Ni的介孔分子筛。提出了将层状材料引入介孔分子筛孔壁来提高介孔分子筛(水)热稳定性的方法,以含Ni皂石为前驱物合成出了高(水)热稳定性的含Ni介孔分子筛,以天然粘土为原料合成出高(水)热稳定性的介孔分子筛。水热法合成出了介孔TiO_2分子筛。采用XRD、FT-IR、TEM、TPR、AFM、TG/DSC、比表面积孔径测定以及元素分析的实验方法对所合成的介孔分子筛进行了表征。结果表明:采...  (本文共209页) 本文目录 | 阅读全文>>

《化学研究》2012年04期
化学研究

介孔分子筛SBA-15的研究进展

按照国际IUPAC组织的划分[1],分子筛按照孔径大小可以分为三类,即微孔分子筛(d50nm).其中介孔分子筛的结构和性能介于无定形无机多孔材料(如无定形硅酸铝盐)和具有晶体结构的无机多孔材料(如沸石分子筛)之间.它具有规整的孔道结构和由无定形SiO2组成的孔壁,其规整性表现在其XRD谱图上具有典型的晶体结构衍射峰.但不同于一般晶体的是,这些衍射峰出现在1°~8°(2θ)的小角范围内.1998年,ZHAO等[2]首次合成出SBA-15介孔分子筛.该新型分子筛具有孔径有序、比表面积高等优点,同时在一定程度上弥补了常规介孔分子筛热稳定性差和水热稳定性差的缺陷,有望在催化、生物分离、分子组装、色谱载体等方面得到应用,引起了人们极大的兴趣,成为近年来的研究热点之一.近来,关于包括MCM-41在内的介孔分子筛的综述较多[3-8],而专门关于SBA-15的综述则很少,为数不多的有关报道[9-12]都是针对某一方面进行综述.另一方面,对SBA...  (本文共4页) 阅读全文>>

《现代化工》2011年02期
现代化工

介孔分子筛在挥发性有机化合物吸附中的研究进展

介孔分子筛在挥发性有机化合物吸附中的研究进展陈云琳,祖志楠,魏琳,张宝平(北京交通大学理学院,北京100044)VOCs是有毒、有害的废气,它释放在空气中不仅会造成环境污染,而且人体若长期接触或吸入将对神经系统及造血功能带来危害,甚至引发癌变或死亡。目前,VOCs净化方法主要有吸附技术、吸收技术、直接燃烧法、催化燃烧技术、生物净化技术、电晕法和低温等离子体净化技术等[1]。其中吸附法因其设备简单、操作成本低、可回收等优点而成为处理VOCs的有效技术之一。吸附法处理VOCs的关键是吸附剂的选择。吸附剂的种类主要有活性炭、金属氧化物、微生物、离子交换树脂、硅胶和介孔分子筛等。介孔分子筛具有高度有序排列的孔道结构、孔径在2~50 nm且尺寸可调、大比表面积、高疏水性、大孔体积及吸附容量、热稳定性好、孔道表面具有易于修饰的硅羟基等特点,因此介孔分子筛被成功地应用在吸附VOCs、重金属离子及放射性核素等环境治理领域。本文中简述了介孔分子筛...  (本文共5页) 阅读全文>>