模板技术制备单块介孔分子筛

模板技术与溶胶-凝胶过程结合是合成介孔分子筛的有效方法. 模板通常采用表面活性剂在一定条件下自组装形成超分子结构, 在不同条件下, 此超分子结构具有不同聚集形态, 合成出的介孔分子筛也具有不同的孔道排列方式 [1~4]. 溶胶-凝胶过程是通过硅源体的水解缩合并缓慢蒸发除去溶剂实现的. 此过程及产物受体系的pH值影响很大. 在碱性体系中制备的介孔材料通常为粉末状, 不利于实际应用, 因此人们更加重视合成具有规则外形的介孔材料 [5]. 目前报道大多是在酸性体系中制备不同形状的介孔材料 [6~12]. 有关合成单块介孔分子筛的报道较少 [13]. 最近, 王策等 [14,15]改进了通常的溶胶-凝胶过程, 预先将溶胶中的有机溶剂通过萃取加以除去, 然后实现凝胶过程. 结果表明, 采用改进的溶胶-凝胶技术能显著地加快凝胶过程, 从而制备出任意形状和尺寸的氧化物单块, 并有无裂纹、透明性好等特点. 所以, 采用改进的溶胶-凝胶技术能高效地制备出高质量的氧化物单块.      

模板法制备介孔材料的研究进展

从微孔到中孔或介孔材料的制备过程中．离子模板、乳液模板、液晶模板及至细菌模板得到广泛的应用．具有空间规整性的介孔材料就其介观结构所具有的空间群而言，有P6mm，P6 3／mmc，Pm3n，Ia3d；就其介观结构的形态而言．有二维六方，三维六方，双连续立方，La层状相，多层囊泡等．本文对MCM系列，SBA-n系列、MSU系列，以及那些较为单一的硅基品种FMS-16、HMS等的制备体系及其特点进行了综述．对介孔分子筛合成中常用的表面活性剂分子类型进行了归纳．本文针对的是单一表面活性剂作模板的类型，对那些混合型模板则未予详细介绍．     

介孔分子筛MSU-1的合成

MSU X介孔分子筛具有三维立体交叉排列的蠕虫状孔道结构,有利于客体分子在其孔道内扩散[1]。目前合成MSU X的原料[2 4]TEOS水解速度慢,合成过程较易控制,但价高、易燃、有刺激性。本文采用文献[5 7]法,以水玻璃、A(EO)9为原料,在酸性至近中性的范围里合成了MSU 1介孔分子筛,与TEOS为原料的MSU 1合成进行了比较,考察了pH值和不同类型表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚)对产物结构性质的影响。1　实验部分1 1　试剂和仪器水玻璃(SiO2%≈26、Na2O%≈8),工业级,青岛海洋化工厂生产;脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性…     

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.     

模板剂对全硅MCM-41介孔分子筛结构的影响

分别采用十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三乙基溴化铵作为模板剂,硅溶胶为硅源,用水热晶化法在碱性（NaOH）介质中合成了MCM-41介孔分子筛样品.通过XRD、N2吸附-脱附、TG-DTA、IR等测试手段对这两种样品进行了对比表征分析.考察了两种不同模板剂对其晶体结构、比表面及孔径大小的影响.实验结果表明,相对于十六烷基三甲基溴化铵做模板剂,采用大头基的十六烷基三乙基溴化铵可以合成较大孔径和孔容（分别为4.72 nm和1.14 cm3•g-1）的MCM-41介孔分子筛,而且具有较窄的孔径分布,因此对于合成大孔径的介孔分子筛MCM-41,十六烷基三乙基溴化铵是一种很好的模板剂.     

W掺杂SiO2介孔材料的制备与表征

以非离子表面活性剂三嵌段共聚物P123为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、钨酸钠(Na2WO4·2H2O)为钨源, 通过水热法一步合成了W掺杂的二氧化硅介孔材料W-SiO2, 并通过XRD、HRTEM、EDX、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段, 考察了随着W含量增加, W-SiO2介孔材料结构的变化规律以及钨物种在材料中的存在状态. 结果表明, 当WO3含量w(WO3)约为10%时, W-SiO2中的钨物种是高度分散进入介孔骨架,形成W-O-Si 键; 当w(WO3)=20%时, 样品中开始有未掺入到SiO2骨架中WO3的结晶出现; 当w(WO3)约60%时, W-SiO2 样品能保持很好的介孔孔道结构, 更高含量WO3掺入将破坏二氧化硅介孔结构.     

窄孔分布介孔分子筛MSU-1的合成

以水玻璃为硅源，在pH=3以下合成MSU-X介孔材料的报道很少，本文将pH范围扩展至0.78，并从廉价的水玻璃和工业级非离子表面活性剂AEO-9出发，用二步法合成出介孔分子筛MSU-1。首先将无机前驱体和非离子表面活性剂在介稳态下(pH≈2，t≈2 ℃)混合，然后调pH至所需值(0.78～3.94)，在该pH值下进行二氧化硅缩聚。合成出的MSU-1具有孔分布窄，短程有序度提高，颗粒呈微米级等特点。其中在pH=1.98下合成的MSU-1具有最薄的孔壁、最大的比表面和孔容；在pH=0.78下合成的MSU-1具有最厚的孔壁、最大的孔径和d100值。随着pH值的增大，孔壁厚度先减小后增大。     

三头季铵盐表面活性剂导向合成新型立方相介孔二氧化硅

介孔分子筛因具有大而均一的孔道、高比表面积及相对良好的热稳定性而在精细化学品催化剂[1,2 ] 、生物大分子分离 [3] 和功能材料的主体 [4 ] 等领域有十分广阔的应用前景 .自 1 992年 Mobil公司合成 M41 S[5,6 ] 系列介孔材料以来 ,HMS[7] ,MSU[8] 和 SBA[9～ 12 ] 系列以及 FDU- 1 [13] 等不同结构的介孔分子筛材料相继被合成 .立方相介孔分子筛因具有三维网状结构和可通性较高的孔道而在反应中不易堵塞 ,相对于一维孔道结构的六角相 MCM- 41和 SBA- 1 5 ,其应用前途更加广阔 .迄今 ,人们已经合成了 MCM- 48[14～ 16 ]( Ia3d) …     

利用改进的本体溶胶-凝胶过程制备单组分二氧化硅单块

溶胶 -凝胶方法具有较低的反应温度 ,可在材料处理的最初阶段即纳米尺度上对材料的结构进行控制 ,所制备材料具有较高均一性和高纯度等优点 ,长期以来引起了众多科学家的关注[1～ 4 ] .然而 ,传统的溶胶 -凝胶工艺存在凝胶时间过长、体积收缩大、形状和尺寸无法控制、严重的龟裂、成本高以及环境污染等缺点 ,限制了其应用 .针对上述问题 ,我们改进了传统的溶胶 -凝胶过程 ,提出本体溶胶 -凝胶技术和复合本体溶胶 -凝胶技术 [1,2 ] .本体溶胶 -凝胶技术由于加入的凝胶促进剂碳酸盐与 Si O2 相容性差 ,存在块体成功率相对较低、表面不光滑和…     

介孔沸石分子筛的制备

介孔沸石分子筛是一种含有丰富介孔的结晶沸石,它不同于介孔分子筛和微孔沸石的简单机械混合。它不仅具备微孔沸石高的热和水热稳定性、优异的选择性和活性,而且由于介孔的引入改善了其对大分子的吸附和扩散性能,逐渐成为多孔催化材料研究领域的热点。本文主要从模板法、后处理法和前驱体组装法等方法出发,介绍了介孔沸石分子筛最新的制备方法研究进展。通过对比不同制备方法的优缺点,指出各种方法的改进方向,以期寻求一种较优的合成策略,以满足现今催化领域日益苛刻的要求。     

超快速溶胶-凝胶法制备高纯二氧化硅单块

传统的溶胶-凝胶工艺存在几个严重的缺点,例如,凝胶时间过长(20d以上),体积收缩太大(>75%),形状和尺寸无法控制以及严重的龟裂等^[1].这些缺点限制了它在技术上的应用.     

Synthesis of Mesoporous Carbon Monolith by Direct Carbonization of Compressed Sucrose/Silica Composite

Mesoporous carbon monolith was synthesized by the direct carbonization of compressed sucrose/silica composite,which was prepared by using sol-gel method. The structural and textural properties of the materials were investigated by XRD,DRIFT,N2-adsorption and SEM. The characterization study shows that the resultant carbon monolith possesses a relatively high surface area,large pore volume and well interconnected pore system. Addition of a certain amount of citric acid or aluminum nitrate into the sol-gel pre...     

Synthesis of Mesoporous Silica Molecular Sieves via a NovelTemplating Scheme

ThediscoveryofM41SfamilyofmesoporousmolecularsievesbyMobilresearchersI'2hasstimulatedconsiderableinterestintheuseofthesematerialsascatalysts,catalystsupports,aswellasadsorbents3'#.Intheoriginalreport"=,MCM-41waspreparedfromaself-assemblyprocesswhichinvolveselectrostaticinteractionsbetweenpositivelychargedquaternaryammoniummicelles(S )andinorganicanions(l-)usedasframeworkprecursors.Huoetal5extendedtheelectrostaticassemblyapproachesbyproposingfourcomplementarysynthesisschemes(S l-,S-I ,S X-…     

Preparation of Monolithic Ti‐incorporated Mesoporous Silica Materials via Tartaric Acid Templated Sol‐gel Process

Monolithic and transparent Ti‐incorporated mesoporous silica materials of large size (e.g. 2 mm) in dimension have been prepared with tartaric add (TA) as template via sol‐gel reactions of tetraethyl orthosilicate (TEOS) and tetrabutyl titanate (TBT). The materials are characterized by infrared (IR), nitrogen adsorption‐desorption isotherms, powder X‐ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The results indicate that the monolithic materials exhibit large specific surface areas (ca. 1200 mVg) and pore volumes (ca. 0.900 cm³/g).     

"面包圈"状高有序度大孔径介孔分子筛SBA-15的合成

介孔材料因其高度有序的大孔径、较佳的催化吸附性能、良好的电磁性质及易于剪裁而引起人们极大的兴趣[1～9].人们已相继合成了介孔氧化硅薄膜[3,10]、球[12]、空心球[4,13]和纤维[12～15]等,并设法控制中孔材料晶体外貌[3～9,15～21].最近,我们报道了利用多相组装和无机晶体(如NaCl,LiCl)作大孔结构导向剂的方法[16],合成了人造"珊瑚"状介-大孔氧化硅膜[13].Lin等[17]用共表面活性剂法在丁醇存在下合成了多组有序结构的介孔氧化硅空心球; Shio等[21]在完全溶解的硅酸钠和阳离子表面活性剂溶液中,合成了细棒状介孔氧化硅粉末.本文报道一种控制介孔材料颗粒外貌和形状的新方法,即共溶剂法,并以此法合成了高有序度、大孔径、 "面包圈"状介孔氧化硅SBA-15.这种新材料有望在微加工、催化、生物分离、电子器件的矿化、色谱载体等方面得到应用[1～9].     

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.     

利用新型模板剂合成中孔分子筛催化剂的研究

利用新型模板剂合成中孔分子筛催化剂的研究张小明张兆荣索继栓１）李树本（中国科学院兰州化学物理研究所精细石油化工中间体国家工程研究中心兰州７３００００）关键词新型模板剂中孔分子筛水热合成分类号Ｏ６４３．３２９０年代以来，中孔分子筛的合成与应用研究已经成...