水热法合成介孔氧化硅材料的结构及表面特性

以十六烷基三甲基溴化氨 (CTMABr)为模板剂 ,利用碱性水热法制备了介孔氧化硅材料 ,并采用小角度XRD、HRTEM、BET和FT IR等测试手段研究了其孔的结构、表面N2 吸附特性和孔径分布情况。结果表明 :碱性水热法制得的介孔氧化硅材料具有规则的六方结构 ,介孔的最可几半径为 1 9mm ,比表面积为 5 42 8m2 / g ,孔容为 0 4 5 6cm3/ g。     

介孔氧化硅材料的研究进展

介孔氧化硅材料自1992年首次会成以来,已经成为众多研究领域的一个研究热点．本文综述了介孔氧化硅的合成及分类、合成机理、影响孔径尺寸的因素及研究应用进展状况．介孔氧化硅材料可能在催化及纳米材料等领域具有广泛的应用前景．     

氨基功能化介孔氧化硅材料的合成及药物缓释性能研究

采用水热的方法合成了3种不同孔径介孔氧化硅材料,并通过3-氨丙基三乙氧基硅烷对其进行表面修饰。采用TEM、N2吸附-脱附曲线、FT-IR以及元素分析等多种手段对材料进行表征。以阿霉素为模型药物,重点考察了孔径和表面功能化对材料药物吸附和缓释性能的影响。结果表明,孔径尺寸对药物的吸附性能影响不大,而对药物释放的影响较大,孔径越大,释放越快;氨基功能化材料的吸附性能较功能化前明显增强,其控制缓释行为更加明显。     

正己烷辅助合成小孔径大孔容介孔泡沫氧化硅材料

在正己烷-三嵌段共聚物(EO_(20)-PO_(70)-EO_(20),P123)体系中合成了小孔径大孔容介孔泡沫(MCF)氧化硅材料.采用高分辨扫描电镜、透射电镜、N_2吸附-脱附和小角XRD,对其孔道结构、型貌、比表面积、孔容等进行了表征.对合成条件的研究表明,在静置条件下水解TEOS合成的样品,其比表面积、孔径、孔容都比在搅拌下水解合成的样品明显增加,其中孔容可增加68%,达到2.32cm~3/g.     

钛掺杂对介孔硅材料结构性能的影响

在室温碱性条件下合成了Ｔｉ掺杂的介孔硅材料ＭＣＭ－４１,借助ＸＲＤ,ＩＲ、ＨＲＥＭ和Ｎ２吸附等分析手段,探讨了Ｔｉ掺杂量对介孔材料结构和性能的影响。结果表明：掺杂的Ｔｉ离子可以进行Ｓｉ骨架,并生成Ｓｉ－Ｏ－Ｔｉ键。     

巯基功能化介孔氧化硅的合成及其对Pb(Ⅱ)的吸附

采用直接模板法,以三嵌段共聚物P123作为模板剂,酸性条件下制备出了具有规则孔道结构的介孔氧化硅.用有机硅烷MPTMS对其进行后续功能化,引入了对Pb2 离子有吸附能力的巯基基团.通过HRTEM、FTIR和N2吸附脱附等测试手段对功能化前后氧化硅的结构进行表征,结果表明,巯基功能团接枝在介孔氧化硅孔道内壁.吸附实验结果显示,巯基功能化氧化硅对水中Pb(Ⅱ)离子具有选择吸附性.当铅与铜、镉离子摩尔比为1:5时,巯基功能化材料对其吸附的分配系数之比分别为KdPb2 /KdCu2 =13.1和KdPb2 /KdCd2 =9.2.在Cu2 、Cd2 离子摩尔浓度相同时,此功能化介孔材料对Cd2 的吸附能力大于对Cu2 的吸附能力.     

低介电常数介孔氧化硅薄膜的结构与介电性能研究

利用溶胶-凝胶技术制备了介孔氧化硅薄膜.采用MIM结构,通过平行板电容器法测量了介孔氧化硅薄膜的介电常数,结果表明采用表面修饰的方法可以在保持较低介电常数(k=2.25)的前提下极大地降低薄膜的漏电流,提高薄膜的环境稳定性能.通过对富氏红外光谱的分析,讨论了薄膜的键结构与介电性能之间的关系,结果表明去除介孔氧化硅薄膜中的OH基团是提高薄膜介电性能的关键.     

介孔氧化硅薄膜材料的研究进展

介孔氧化硅薄膜在膜分离、传感器件、异相催化、低介电常数微电子绝缘片的应用方面具有潜在应用价值。首先简要介绍了介孔薄膜的制备途径，然后重点综述了介孔氧化硅薄膜的研究进展。     

中空介孔氧化硅微球的合成及改性研究进展

中空介孔氧化硅微球(HMSS)具有独特的结构和优异的物化性质,例如比表面积大、密度低、稳定性高、生物相容性好、表面渗透性强等,成为新型材料研究和开发的热点,广泛应用于催化、医药、环保、食品等领域。通过合成及改性方法总结了近年HMSS的研究进展,将合成方法分为软模板法、硬模板法和原位模板法,将改性方法分为化学改性法、物理改性法和原位改性法,并进行细化和优缺点说明。在此基础上,对HMSS今后发展方向进行展望。     

Understanding the Phase Emergence of Mesoporous Silica

The cylinder‐to‐vesicle phase transition of mesoporous silica and the inter‐dependence of the controlling factors are studied. (3‐Mercaptopropyl)trimethoxylsilane (MPTMS) is used to alter the phase outcome of mesoporous silica from the cylindrical MCM‐41 to the vesicular phase. Exploiting the phase selection at the critical time point of phase emergence allows investigation of the complex interactions among the ingredients. In this system, orderly cylindrical or vesicular phase directly emerges from the “clumps” of randomly mixed surfactant, co‐surfactant, and silica precursor. The phase outcome depends on the exact ratio of the ingredients, provided that enough amounts of MPTMS can diffuse into the clumps before the hardening silica prevents the diffusion.     

加水量对水解法合成多孔二氧化硅微球的影响

为研究加水量对水解法合成多孔二氧化硅微球的影响,在十六烷基三甲基溴化铵-正硅酸乙酯-氨水-水体系中,在增加水用量的稀释条件下合成多孔二氧化硅微球,对微球的物质结构、形貌、孔结构等特性进行研究。结果表明:加水量还影响生成的多孔二氧化硅微球的大小、球形度、分散性及孔参数。反应体系未加水时,合成的二氧化硅微球的尺寸较小,球形度不高,比表面积和孔容均很小;增加水的用量对溶液稀释时,十六烷基三甲基溴化铵在水-醇溶液中形成胶束并作为模板,使正硅酸乙酯水解后在其上进行自组装,形成介孔二氧化硅微球。     

十八烷基三甲基溴化铵为模板合成有序介孔氧化硅及其表征

利用表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵(STAB)为模板、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、盐酸为催化剂,在较低的表面活性剂浓度下(小于4%)合成了介孔氧化硅,并研究了不同的反应条件对介孔结构及有序度的影响。在热乙醇萃取或者高温煅烧除去模板剂之后,利用红外(IR)、X射线电子衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及N2的吸附-脱附曲线对合成的介孔材料进行了表征。结果表明,合成的介孔氧化硅具有MCM-41型有序的孔道结构、大的孔体积(不小于1cm3/g)和BET比表面积(不小于1400m2/g),孔径均一且分布较窄。     

Nanoarchitectured Structure and Surface Biofunctionality of Mesoporous Silica Nanoparticles

Mesoporous silica nanoparticles (MSNs), one of the important porous materials, have garnered interest owing to their highly attractive physicochemical features and advantageous morphological attributes. They are of particular importance for use in diverse fields including, but not limited to, adsorption, catalysis, and medicine. Despite their intrinsic stable siliceous frameworks, excellent mechanical strength, and optimal morphological attributes, pristine MSNs suffer from poor drug loading efficiency, as well as compatibility and degradability issues for therapeutic, diagnostic, and tissue engineering purposes. Collectively, the desirable and beneficial properties of MSNs have been harnessed by modifying the surface of the siliceous frameworks through incorporating supramolecular assemblies and various metal species, and through incorporating supramolecular assemblies and various metal species and their conjugates. Substantial advancements of these innovative colloidal inorganic nanocontainers drive researchers in promoting them toward innovative applications like stimuli (light/ultrasound/magnetic)-responsive delivery-associated therapies with exceptional performance in vivo. Here, a brief overview of the fabrication of siliceous frameworks, along with discussions on the significant advances in engineering of MSNs, is provided. The scope of the advancement in terms of structural and physicochemical attributes and their effects on biomedical applications with a particular focus on recent studies is emphasized. Finally, interesting perspectives are recapitulated, along with the scope toward clinical translation.     

模板剂对MCM-41介孔分子筛结构的影响

以微硅粉为硅源,利用水热合成法成功制备出MCM-41介孔分子筛,利用XRD、N2吸附曲线和TEM等测试方法对样品进行了表征,结果表明,模板剂的用量对样品的结构具有显著的影响,当CTAB／SiO2的摩尔比为0．15时,样品的结构有序性最高;混合模板剂可明显提高样品的比表面积和孔容,合成的MCM-41介孔分子筛比表面积从299m2／g提高到837．3m2／g,孔容从0．051cm。／g提高到0．79cm3／g。     

氰基功能化介孔二氧化硅的制备与表征

以2-氰乙基三乙氧基硅烷(CTES)和正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,聚氧乙烯聚氧丙烯聚氧乙烯三嵌段共聚物(P123)为模板剂,采用共缩聚法在酸性条件下合成了氰基功能化的介孔二氧化硅.通过XRD、SEM、氮气吸附脱附、FT-IR和元素分析等技术对样品的结构、形貌、孔性质和官能团等进行了表征.研究结果表明,硅源的混合方式对氰基的引入量和分布有一定影响,其中以直接混合方式所得样品中基团含量最高,其分布也最均匀.另外,随着氰基引入量的增加,样品的形貌与孔结构略有变化.当CTES加入量超过20mol%时,材料的介孔由圆柱形的直孔道向瓶颈型的孔道结构发生转变.同时随着材料中氰基含量增大,样品的孔容由0.70 cm3/g降到0.22 cm3/g、表面积从666 m2/g降到312 m2/g,孔径由4.2 nm减小到2.7 nm,表明氰基分子占据了部分孔道空间.     

用稻壳灰为硅源合成有序介孔二氧化硅材料的研究

用稻壳灰为硅源,用十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂,在酸性或碱性条件下均成功地合成了有序介孔SiO2材料MCM-41.利用XRD、N2吸附曲线、SEM、TEM等测试方法分别对稻壳灰及介孔SiO2样品进行了表征.结果表明,稻壳灰为非晶体,呈粒状的多孔结构,其比表面积为250m2/g;在酸性条件下合成的MCM-41具有周期性规则排列的介孔结构,最可几孔径为2.4nm,比表面积为1100m2/g.     

尿素-过氧化氢混合模板法合成介孔二氧化硅

以尿素-过氧化氢为混合模板、正硅酸乙酯为硅源,在酸性条件下,通过溶胶-凝胶过程合成二氧化硅介孔材料。采用煅烧法除去模板剂,用红外光谱、XRD、N2吸附-脱附、HRTEM等分析测试手段对介孔材料的结构和形态进行了表征。结果表明:与以尿素为单一模板相比,采用混合模板剂所合成介孔材料为蠕虫状,孔径分布基本保持不变、比表面积相近(分别为445、431m2/g)、孔径(分别为7.04、8.11nm)和孔体积(分别为0.783、0.874cm3/g)明显增大。