以联二萘酚衍生物为手性添加剂制备介孔二氧化硅

通过溶胶-凝胶法以十八烷基三甲基溴化铵（STAB）自组装体为模板和非离子型联二萘酚衍生物（S）作为手性添加剂制备螺旋介孔二氧化硅。样品利用扫描电镜、透射电镜、X-光衍射以及氮气吸附-脱附进行了表征。结果表明：反应混合物中S与STAB的物质的量之比对介孔二氧化硅的形貌及孔结构有很大影响。改变n_S：n_STAB比,从0.1：1到0.4：1时,其结构从螺旋纳米棒状变为表面具有环形层状孔的纳米棒,孔道由沿着纳米棒长轴方向转变为同心环状。当n_S：n_STAB=0.5：1时,得到类似皱缩花瓣的纳米颗粒。该手性添加剂的引入并没有改变左右手螺旋纳米棒的比例。     

以卵磷脂为手性添加剂制备手性介孔二氧化硅

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的自组装体为模板,卵磷脂(PC)为手性添加剂,在n_PC:n_CTAB=1:21时,通过溶胶-凝胶法制备了螺旋介孔二氧化硅纳米棒。利用扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射以及氮气吸附-脱附等测试手段,对该纳米棒的形貌以及孔结构进行了表征。TEM显示该纳米棒的长度约为50~200nm,直径约为30~50nm。X-射线衍射表明孔道呈二维六方排列,虽然FESEM显示纳米棒左右手比例约为1:1,但通过圆二色谱表征证明该纳米棒在埃尺度下倾向于形成单一手性。结果表明,卵磷脂的手性可以传递到螺旋介孔二氧化硅纳米棒中。     

以卵磷脂为手性添加剂制备手性介孔二氧化硅

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的自组装体为模板,卵磷脂(PC)为手性添加剂,在n PC∶nCTAB=1∶21时,通过溶胶-凝胶法制备了螺旋介孔二氧化硅纳米棒。利用扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射以及氮气吸附-脱附等测试手段,对该纳米棒的形貌以及孔结构进行了表征。TEM显示该纳米棒的长度约为50～200 nm,直径约为30～50 nm。X-射线衍射表明孔道呈二维六方排列,虽然FESEM显示纳米棒左右手比例约为1∶1,但通过圆二色谱表征证明该纳米棒在埃尺度下倾向于形成单一手性。结果表明,卵磷脂的手性可以传递到螺旋介孔二氧化硅纳米棒中。     

溶胶-凝胶法构筑介孔二氧化硅纳微结构

基于硅酸脂水解/缩合的溶胶-凝胶法是目前制备SiO₂胶体最为常用的化学方法. 在溶胶-凝胶反应过程中, 引入介孔导向剂(通常是表面活性剂)可以得到具有介孔结构的SiO₂胶体. 通过对硅酸脂在多相体系界面水解/缩合过程的调控, 可以构筑具有不同纳微结构的介孔SiO₂材料, 为拓展介孔SiO₂材料的应用领域提供了新机遇, 同时也丰富了对溶胶-凝胶法的理解和认识. 本文综述了利用溶胶-凝胶法构筑介孔SiO₂纳微结构的最新研究进展, 并介绍了其在生物医药、 催化、 吸附分离等领域的应用前景, 最后对这一领域所面临的问题和未来发展方向进行了总结和展望.     

以手性两亲小分子为模板剂制备介孔二氧化硅纳米空心球

以L-亮氨酸为手性源合成了手性阳离子两亲性小分子化合物L-18Leu6NEtBr,用其自组装体作为模板,氢氧化钠为催化剂,经溶胶-凝胶过程制备出介孔二氧化硅纳米空心球;分析了介孔二氧化硅纳米空心球的尺寸和孔径.结果表明,所制备的二氧化硅空心球直径约100nm;其介孔孔道平行于壳表面,孔径为3.1nm.     

以手性两亲小分子自组装体为模板制备介孔二氧化硅空心球

合成了手性阳离子型两亲性小分子化合物,利用圆二色谱分析了其在水中形成的自组装体的结构;以该化合物的自组装体为模板,在正丙醇和氨水的混合溶剂中制备得到了介孔二氧化硅空心球;利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪以及氮气吸附-脱附试验装置分析了二氧化硅空心球的形貌及孔结构.结果表明,两亲性小分子在水中形成的自组装体呈现手性堆积;合成的介孔二氧化硅空心球的直径约为600~800nm,壁厚约为100~150nm,其孔道垂直于球的表面,孔径约为3.0nm,比表面积约为306m2·g-1.正丙醇作为模板控制二氧化硅空心球的空腔尺寸和形貌,而两亲性小分子的自组装体作为模板控制放射状孔道的形貌和尺寸.     

仿生介孔二氧化硅用于高效液相色谱拆分手性化合物

仿生介孔硅是以有机物作为模板,可有效复刻模板的独特形貌,从而得到其相同或相似结构孔径的介孔硅。本文从仿生的观点出发,从蟹壳中提取得到几丁质膜,将其用作模板制备了仿生手性向列型介孔二氧化硅,并用其制备了液相色谱柱,进行了手性化合物拆分实验。结果表明,该色谱固定相对10个手性化合物有一定的手性分离效果。     

介孔二氧化硅空心纳米蠕虫的制备

用L-苯丙氨酸衍生物的自组装体作为模板,四甲基氢氧化铵为催化剂,经溶胶-凝胶过程,制备出蠕虫状介孔二氧化硅纳米空心结构材料.表征结果显示,该二氧化硅的长度约为100～150nm,直径约30～50nm.介孔孔道平行于壳的表面,孔径为3.8nm.     

介孔二氧化硅对映选择性吸附的手性印迹调控

使用手性阴离子表面活性剂作为超分子模板, 采用共结构导向法制备手性介孔二氧化硅(CMS), 并运用圆二色谱(CD)对CMS对映选择性吸附结果进行检测, 比较了有无共结构导向剂(CSDA)在介孔表面的排列对吸附选择性的影响. 结果表明, 当使用构型相反的手性超分子模板剂对原合成CMS材料的介孔内表面进行修饰时, 可诱导结构共导向剂N?三甲氧基硅基丙基?N, N, N?三甲基氯化铵(TMAPS)发生手性相反的排列进而导致完全相反的对映选择性吸附. 实验证明此方法合成的CMS的对映选择性吸附及分离能力主要是由修饰在介孔表面的TMAPS螺旋排列形成的手性印迹所导致. 此手性超分子模板诱导TMAPS手性印迹的策略具有一定的普适性, 可对原合成介孔材料对映选择性吸附进行原位调控, 对于拓展其在立体选择性识别、 不对称催化及药物输送等方面的应用具有一定的指导意义.     

管壁具有球形介孔的左手螺旋二氧化硅纳米管的制备

通过双模板方法合成了一种管壁具有球形介孔的单手螺旋二氧化硅纳米管.其中,手性两亲性小分子的自组装体控制纳米管的形貌,三嵌段共聚物F127控制管壁中介孔结构和孔径.并借助透射电子显微镜、扫描电子显微镜、多通道物理吸附与孔径分布仪和X-射线多晶衍射分析方法对样品进行了表征.结果表明,此材料的比表面积高达799m2/g,孔径大约是5.7nm.     

Nanorods of Various Oxides and Hierarchically Structured Mesoporous Silica by Sol-Gel Electrophoresis

In this paper, we report the template-based growth of nanorods of oxides and hierarchically structured mesoporous silica, formed by means of a combination of sol-gel processing and electrophoretic deposition. Both single metal oxides (TiO₂) and complex oxides (Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃) have been grown by this method. This method has also been applied to the growth of nanorods of mesoporous silica having an ordered pore structure, where the pores are aligned parallel to the long axis of the nanorod. Uniformly sized nanorods of about 125–200 nm in diameter and 10 m in length were grown over large areas with near unidirectional alignment. Appropriate sol preparation yielded the desired stoichiometric chemical composition and crystal structure of the oxide nanorods, with a heat treatment (500–700°C for 15–30 min) for crystallization, densification and any necessary pyrolysis.     

Hierarchical Mesoporous Silica Fabricated from an ABC Triblock Terpolymer as a Single Template

Hierarchical mesoporous silicas containing two kinds of mesoporous size are successfully synthesized using the simple evaporation‐induced self‐assembly (EISA) strategy. Two blocks of hydrophobic segments (PE and PCL) in the poly(ethylene‐block‐ethylene oxide‐block‐ϵ‐caprolactone) (PE‐PEO‐PCL) triblock copolymer are involved in the two types of mesopore after calcination, the PE segment being attributed to the face‐centered cubic (fcc) morphology (spherical pores) and the PCL segment attributed to the tetragonal cylinder structure (cylindrical pores).     

甲基官能化介孔固相微萃取涂层的合成与表征

采用一步法在碱性条件下以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,用正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)直接缩合制备了甲基改性的无机/有机介孔复合材料(Me-MCM-41),并用红外光谱(FTIR)、小角X射线衍射(SAXRD)、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)和氮气吸附-脱附等方法对样品进行了表征。结果表明,甲基成功键合至介孔材料孔道表面形成了无机/有机介孔复合体,该复合体不仅保持了MCM-41高度有序的的二维六方孔道结构,而且还具有较强的疏水性、较高的热稳定性,以及较大的比表面积、孔容和孔径。该材料作为固相微萃取的涂层与高效液相色谱联用对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)具有较高的萃取效率。     

中空纳米二氧化硅微球的制备及表征

本文介绍了一种制备中空纳米二氧化硅微球的新方法。利用模板首先合成介孔纳米二氧化硅微球,再用水热反应法,成功制备了非功能化和巯基、氨基功能化中空纳米二氧化硅微球。利用透射电子显微镜,热重分析等手段对其形貌进行了表征。另外,对中空介孔纳米二氧化硅微球的形成机制进行了探讨。     

Control of Chiral Nanostructures by Self‐Assembly of Designed Amphiphilic Peptides and Silica Biomineralization

Peptides, the fundamental building units of biological systems, are chiral in molecular scale as well as in spatial conformation. Shells are exquisite examples of well‐defined chiral structures produced by natural biomineralization. However, the fundamental mechanism of chirality expressed in biological organisms remains unclear. Here, we present a system that mimics natural biomineralization and produces enantiopure chiral inorganic materials with controllable helicity. By tuning the hydrophilicity of the amphiphilic peptides, the chiral morphologies and mesostructures can be changed. With decreasing hydrophilicity of the amphiphilic peptides, we observed that the nanostructures changed from twisted nanofibers with a hexagonal mesostructure to twisted nanoribbons with a lamellar mesostructure, and the extent of the helicity decreased. Defining the mechanism of chiral inorganic materials formed from peptides by noncovalent interactions can improve strategies toward the bottom‐up synthesis of nanomaterials as well as in the field of bioengineering.