关键词： 催化剂工程   介孔有机硅   介孔二氧化硅   功能化  

摘要： 介绍了近年来研究开发的新型有序介孔有机硅PMOs催化材料,着重介绍了此类材料作为固体酸性催化剂、固体碱性催化剂、手性催化剂和金属杂化催化剂的制备和功能化方法,评述了此类材料作为催化剂的应用试验结果,分析了功能化PMOs催化剂与其催化性能之间的构效关系,并展望了该类材料在催化科学和工业中的开发和应用前景。

关键词： 介孔材料   低聚表面活性剂   模板合成  

摘要： 有序介孔材料具有规则连续可调的纳米级孔道结构，孔径范围在1.5～50nm之间，突破了微孔分子筛的孔径限制（＜1.5nm）。由于有序介孔材料是以分子自组装形成的聚集体为模板合成，改变了以往以小分子作模板剂合成分子筛的方法，为分子筛类材料合成带来了新的机遇，并且由于介孔材料在石油化工、生物催化、吸附分离、光催化、环境保护、医药载体、光致发光材料、电极材料和主客体化学等领域存在诱人的应用前景，介孔材料的合成、性质及应用成为跨物理、化学、材料、生物等学科的研究热点之一。 本文以低聚表面活性剂为模板剂合成了有序介孔氧化硅材料以及铝、钛金属元素掺杂的介孔硅铝酸盐材料和硅钛酸盐材料，利用小角X射线衍射（SXRD）、扫描电子显微镜（SEM）和高分辨透射电镜（HRTEM）、N2吸附脱附技术、核磁共振技术（NMR）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）等技术，研究了反应体系中各种因素对有序介孔材料结构、表面性质以及形貌的影响。 以三聚季铵盐型阳离子表面活性剂C14-2-14-2-14为模板剂合成了有序介孔氧化硅材料，并进一步考察了模板剂浓度、硅酸盐加入量、乙酸乙酯加入量等因素对合成介孔氧化硅材料的影响。以C14-2-14-2-14为模板剂制备得到的介孔氧化硅材料具有高度有序的二维六方结构。HRTEM结果表明样品介孔孔道排列规则有序。改变C14-2-14-2-14浓度发现介孔结构有序性随着表面活性剂浓度的增加而增加。当反应体系中硅酸盐加入量（x值）增加时，样品结构有序性明显提高，其中当x不大于25时，样品有序性较高。样品的SBET比表面积和孔体积也随硅酸盐加入量的增加而增加。当x=35时，吸附等温线由Ⅱ型向Ⅳ型转变。SEM表明样品主要由聚集颗粒组成，随着硅酸盐加入量的增加，样品粒径逐渐减小。改变反应体系中乙酸乙酯加入量（m值），发现当乙酸乙酯为理论量或略大于理论量时（m=16或24），所得材料的有序性较好。过多乙酸乙酯（m=32或64）的加入会降低结构有序性。改变反应体系的水热温度，发现当水热温度较低时（30℃和50℃），样品的结构有序性较高，而当水热温度进一步升高时（80℃～120℃），介孔结构有序性明显降低。随着水热温度升高，SBET比表面积、孔体积和孔径随之减小，说明较低水热温度有利于得到高度有序的介孔氧化硅材料。向反应体系中加入有机小分子三甲基苯（TMB）后，发现样品孔径从2.11nm增加到2.60nm，三甲基苯起到了扩孔作用。当样品孔径增大时，介孔结构有序性无明显降低，说明在实验范围内，C14-2-14-2-14对TMB具有良好的增溶能力，TMB的增溶并未降低表面活性剂对无机物的组装能力。通过比较不同分子结构模板剂十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）、C14-2-14和C14-2-14-2-14对制备介孔氧化硅材料的影响，发现在相同实验条件下，以TTAB和C14-2-14-2-14为模板剂可以得到二维六方介孔结构，而以C14-2-14为模板剂则得到立方(Pm（?）n)介孔结构，这说明模板剂分子结构对介孔结构形成有重要影响。实验表明TTAB和C14-2-14-2-14对无机前驱体的调控能力有很大差异。在相同实验条件下，C14-2-14-2-14能够组装更多硅酸盐形成有序介孔结构，表现出较强的自组装能力。这种组装能力的差别是由两者不同的分子结构决定的。 利用廉价易得的硅酸钠和偏铝酸钠作为无机前驱体，以低聚季铵盐表面活性剂C14-2-14-2-14为模板剂合成了高铝含量，高有序性的二维六方结构介孔硅铝酸盐材料，并对材料的结构、表面性质、形貌以及酸性进行了研究。对于不同铝含量（不同Si／Al摩尔比）的介孔硅铝酸盐材料，发现随着Si／Al比的增加，样品介孔结构有序性逐渐升高。除Si／Al=1的样品外，其它样品的吸附等温线类型均为Ⅳ型。当Si／Al比增加时，SBET比表面积和孔体积随之增大。当Si／Al=2.0时，XRD和氮气吸附结果说明样品具有较高介孔结构有序性。SEM表明样品主要由形状不规则，粒径大约为0.5μm的颗粒组成。HRTEM表明样品具有高度有序的介孔结构。当反应体系中的Si／Al比减小时，体相中四配位铝相对含量降低，而六配位铝的相对含量增加。计算体相中Si／AlⅣ摩尔比，发现体相中四配位铝含量随Si／Al比的减小而不断增加。吡啶吸附样品的FTIR谱图表明所有样品都具有Brφnsted酸性和Lewis酸性。采用程序升温脱附环己胺方法定量测定了样品的Brφnsted酸性位浓度。结果表明样品具有较高的Brφnsted酸浓度，并且Brφnsted酸性位,浓度随着四配位铝含量的增加而增加。上述结果说明以具有较强自组装能力的三聚表面活性剂C14-2-14-2-14为模板剂可以

关键词： 非硅组成   有序介孔   合成   多孔纳米材料  

摘要： 有序介孔材料是近年来国际上跨学科的研究热点之一 ,非硅组成介孔材料在光、电、磁、传感器、催化等许多领域有潜在的应用价值 .本文综述了非硅组成有序介孔材料的合成现状、合成机理以及应用研究情况 .

关键词： 硅酸铝   表面活性剂   硅比率   介孔材料  

摘要： 以ＡｌＣｌ３．６Ｈ２Ｏ为铝源，在低表面活性剂／硅摩尔比（０．１２）的体系中，合成Ｓｉ／Ａｌ比在１６～６４范围内变化的有序介孔硅酸铝材料．用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＦＴＩＲ及氮吸附等测试手段对材料进行了分析．当ＮａＯＨ／Ｓｉ比从０．２增加到０．６时，获得的有序介孔材料结构将由六角相（ＭＣＭ－４１）变成立方相（ＭＣＭ－４８）当材料中铝含量超过一定值时，有序介孔材料品质下降．ＸＲＤ分析表明，用铝原子取代硅原子将导致晶格增大．