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硅基介孔材料的合成机理及其应用

对近年来介孔材料的最新研究进展进行了综述。就介孔材料的主要合成机理,即液晶模板机理、棒状自组装模型  (本文共6页) 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

介孔材料的定向设计合成及其催化应用

由于具有高的比表面积、规则有序的孔道排列、可调的孔径大小、较窄的孔径分布以及大的孔容等一系列特性,近年来介孔材料已经引起了各方面的广泛关注,并且已经成为纳米结构材料和催化领域中最为活跃的研究领域之一。本论文针对目前介孔材料研究领域内的三个前沿方向,即:硅基介孔材料的定向控制合成、非硅基多元介孔材料的合成、以及介孔材料的功能化,相应地开展了一系列研究,并探索了所合成的非硅基介孔材料的一些催化应用。主要研究内容如下:在硅基介孔材料的定向控制合成方面(论文第2章),首先研究了温度对于MSU介孔材料合成过程的调控作用,关于在低于冰点的低温条件下进行MSU介孔材料的合成,目前尚未见有文献报道;在高于表面活性剂浊点温度的高温下进行MSU介孔材料的合成则被学术界认为是不可能的。我们的研究在国际上首次成功地在远低于冰点温度和远高于浊点温度条件下合成出了MSU介孔材料,从而将MSU介孔材料的合成温度范围拓展到了-25~140℃的范围。并且通过调节...  (本文共200页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

有序介观结构TiO_2及复合体的控制合成与性能研究

属于纳米材料范畴的介孔材料由于其特殊的结构性质在催化、分离、离子交换等领域具有很多潜在的应用。但是,传统的介孔材料由于具有较小的介孔孔径(<7nm),从而制约了介孔材料在催化、大分子吸附、分离等领域的进一步应用。为拓展介孔材料的应用领域,合成具有大孔径(>7nm)的介孔材料具有重要意义。本文对有序介观结构TiO_2及复合体的控制合成与性能进行了研究,首次设计合成出大孔径的介孔TiO_2材料,研究发现通过改变合成参数可实现介孔TiO_2的孔径在一定范围内可调控。在制备孔径为14nm介孔TiO_2的基础上,加入锆源后,采用一步合成的方法设计合成了一系列介孔TiO_2-ZrO_2复合体材料。研究了介孔TiO_2和介孔TiO_2-ZrO_2复合体材料的光催化和亲水性能,并对其合成机理、光催化机理、亲水性机理作了深入探讨。以Ti(OBu~n)_4水解原位释放的丁醇为助表面活性剂,以三嵌段聚合物P123为结构导向剂,在非水介质中采用溶剂蒸发...  (本文共184页) 本文目录 | 阅读全文>>

南开大学
南开大学

新型功能性无机材料制备与应用

近几年来,环境污染问题日益突出促使人们对环境治理提出了更高的要求。因此,制备出新颖的功能性材料应用于消除环境污染越来越迫在眉睫。此外,如何摆脱合成过程中带来的高能耗和高污染,找到一种简洁、温和、安全和节能的方法去制备功能性材料是许多研究者的共同努力的目标。由于介孔材料和核壳材料在吸附、气敏、催化反应等方面有着广泛的应用,引起了科研者越来越多的关注。本文的主要研究内容是介孔材料的制备及其应用于吸附和气敏领域、核壳材料的制备及其应用于催化领域。研究目的是通过考察各种新型功能性材料的性能,为其之后的应用奠定理论和实验基础。本文制备出两种功能性的硅基介孔材料(KMS和ZMS),并将其应用于金属离子吸附。KMS是分散性良好的球形颗粒,通过对反应温度、反应物配比与反应时间等因素考察,探讨其可能的合成机理。合成机理是:以硬脂酸做模板,硅烷偶联剂通过静电作用在模板与二氧化硅之间起桥梁作用。并且通过简单的的溶剂萃取法实现模板的脱除,实现模板剂的回...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

MgO掺杂硅基介孔材料制备及CO_2吸附研究

作为一种起主要作用的温室气体,二氧化碳的排放量正日益增加,它引起的环境问题正在逐渐改变着人类唯一的生存环境。硅基介孔材料由于其高比表面积、均一孔径等优点在二氧化碳捕捉领域引起了人们的关注。目前科学家们对硅基介孔材料二氧化碳吸附性能的研究集中于氨基改性,但氨基改性后的材料水热稳定性难以满足要求。由于二氧化碳气体是一种典型的酸性气体,增加硅基介孔材料表面的碱性位很有可能会增加材料的二氧化碳吸附能力。氧化镁是一种典型的碱性氧化物,本文提出对硅基介孔材料进行氧化镁掺杂改性,以提高材料吸附二氧化碳的能力。采用嵌段共聚物P123为模板剂,元硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,在酸性条件下合成硅基介孔材料,采用XRD、TEM和N2吸附-脱附技术对其进行结构表征,结果显示所合成的材料比表面积较大,孔径集中分布,具有典型的介孔材料的特征。采用一步合成法和后期改性法对合成的材料进行氧化镁改性,并对改性后介孔材料的结构特征及二氧化碳吸附能力进行了对比研究。...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

改进EISA方法合成硅铝及铁氧化物介孔材料研究

本文采用溶剂蒸发诱导自组装(EISA)方法,合成了介孔SiO_2及其复合体材料。并在EISA方法的基础上,设计了有效抑制无机盐的水解速率的氨介质EISA合成路线,制备了Al_2O_3、Fe_2O_3介孔材料,并探讨了合成机制。利用EISA方法制备了介孔二氧化硅SBA-16。在合成有序介孔SiO_2的体系中原位嵌入Eosin Y制备Eosin Y/介孔SiO_2复合体材料。研究表明,随着Eosin Y量的增加,复合体荧光谱峰增强,明显强于纯Esoin Y,这种现象可以归因于Eosin Y分子被锚定在介孔SiO_2的结构中,使Eosin Y分子间的荧光自猝灭效应减弱,从而使Eosin Y/介孔SiO_2复合体的PL谱峰增强。以SBA-16膜/ITO为电极电沉积控制CdS生长在其表面,分析表明生长的CdS粒子形貌为层层包裹的“花状”。利用孔道均一而且孔径小于5 nm的介孔分子筛膜为基底,以阻碍Cd~(2+)和S_2O_3~(2-)向介...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>