介孔SBA-15/环氧树脂复合材料的性能研究

合成了孔径SBA-15介孔二氧化硅材料,利用超声波分散法制得了SBA-15/环氧树脂复合材料,TEM和氮气吸附脱附测试显示制备的SBA-15孔径为5 nm。通过SEM测试观察了介电复合材料中填料的分散情况;同时采用热失重分析、介电常数测定等方法对该介电复合材料的性能进行了研究。结果表明:SBA-15粒子的填充,可以提高环氧树脂的热稳定性,降低其介电常数。     

由膨润土合成介孔分子筛及其吸附性能研究

以膨润土作为硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,使用水热晶化法合成了有序介孔分子筛;采用XRD、FT-IR,低温N2吸附-脱附等测试手段对材料进行表征,并考察了材料对水中重金属离子Pb（Ⅱ）的吸附性能。结果表明：合成材料的结构与介孔分子筛MCM-41相似;比表面积为512.3m2.g^-1,平均孔径为3.4nm;材料对水中重金属离子Pb（Ⅱ）有良好的吸附性能。吸附过程符合拟二级动力学方程和Langmuir型吸附等温式,且吸附过程是自发的。     

基于巯基功能化介孔硅的Pb^2＋选择性吸附剂

介孔二氧化硅由于具有较大的比表面积,因而是一种良好的吸附剂.为了实现介孔硅对水溶液中金属离子的选择性吸附,采用后接枝法将巯丙基三甲氧基硅烷引入二氧化硅网络中,合成了巯丙基功能化的MCM-41介孔硅.小角度XRD谱图表明,经过功能化后介孔硅基本保持了其原有的结构;FTIR结果显示,巯基被共价键合到了介孔硅基体上.实验结果表明,所制备的功能化材料可以选择性吸附水溶液中的Pb2+.考察了吸附时间、pH值、Pb2+初始浓度等因素对Pb2+吸附的影响,在吸附平衡时间为4 h、pH=6.0的最佳实验条件下,巯基功能化介孔硅吸附剂对Pb2+的最大吸附量为130 mg/g.吸附剂对Pb2+的选择性吸附遵从Freundlich模型.     

磺酸化介孔二氧化硅的合成及催化苯甲醛和乙二醇的加成反应

以CTAB为模板剂,通过溶胶-凝胶法制备了介孔二氧化硅,将聚(苯乙烯-二乙烯苯)包覆在介孔二氧化硅表面,并进行磺酸化制备了一种新型的固体酸催化剂;通过FT-IR、TGA、TEM等表征方法对合成的磺酸化介孔二氧化硅进行了表征.结果表明:表面聚合物基团和磺酸根基团成功地引入到了二氧化硅表面,磺酸化的介孔二氧化硅具有较好的孔道有序结构.磺酸化介孔二氧化硅对苯甲醛和乙二醇的加成反应表现出了较高的酸催化性能.     

稀土掺杂介孔TiO_2的合成与表征

为提高介孔TiO2的光催化活性,实现其可见光响应,采用由PEG-1000和C16PyBr组成的混合表面活性剂,通过溶胶-凝胶法在室温下制备出了比表面积较大、孔径分布均匀和稳定性较好的掺杂稀土离子钐、镝和镨的介孔TiO2材料.以XRD、TEM、N2吸附-脱附分析、UV-vis和降解实验等表征方法对样品进行对比和分析,钐的引入使介孔TiO2的吸收强度明显降低;镝的引入使介孔TiO2的吸收强度有所提高,吸收边带有少许红移;错的引入使介孔TiO2的吸收强度有较大提高,吸收边带由原来的390nm红移到了420nm左右.镝和镨的最佳掺杂浓度均为0.6%.     

高比表面积有序介孔LaFeO3的制备及其在CO催化氧化中的应用

以介孔为5. 6 nm左右的有序介孔氧化硅(KIT-6)为硬模板,六水合硝酸镧、九水合硝酸铁及柠檬酸为混合前驱体,成功制备了高比表面积有序介孔LaFeO3。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和氮气物理吸附等测试对所合成材料进行了细致表征。结果表明所合成的材料具有超细骨架尺寸(5 nm)、高的结晶度和有序介观结构,其比表面积高达286 m2/g,孔体积为0. 5 cm3/g,孔径为5. 9 nm左右。在内径4 mm的微型反应器内,对所合成有序介孔LaFeO3进行了CO的催化氧化活性评估。测试结果表明有序介孔LaFeO3具有较高CO催化氧化活性,显著优于体相LaFeO3,在消除低浓度的CO气体方面有潜在应用价值。     

杂化介孔二氧化硅溶胶的制备及表征

在室温、不同pH值条件下合成出纳米球形介孔二氧化硅溶胶。通过研究得出当pH=4时为最佳生产工艺,在pH=4条件下以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,利用正硅酸乙酯和硅烷偶联剂共水解制备了杂化介孔二氧化硅溶胶。运用激光纳米粒度仪、透射电镜、X射线衍射等测试方法对材料进行表征。结果表明:通过共水解溶胶-凝胶法成功合成了改性介孔二氧化硅溶胶,其粒径约为25 nm,具有规则的介孔结构和良好的分散性。     

MCM-41的化学修饰及其对Cu2+的吸附性能

为了改善介孔分子筛MCM-41的吸附性能,通过两步化学反应依次用3-氨丙基三乙氧基硅烷和一溴代乙酸对其进行化学修饰.采用扫描电镜、接触角、红外光谱等方法对功能化前后的介孔分子筛进行表征.同时,以铜离子为目标污染物,考察了pH值、吸附时间和初始质量浓度对吸附剂吸附性能的影响,探讨了介孔吸附剂对Cu2+的等温吸附特征.实验结果表明:经过羧基化表面修饰后,介孔吸附剂吸附50mg/LCu2+溶液的最佳pH值为6、平衡吸附时间为40min,吸附剂对Cu2+的等温吸附曲线符合经典的Langmuir模型和理论的Freundlich模型,理论最大吸附量为38.46mg/g.     

具有大孔-介孔结构的磷酸钛的合成及溶菌酶吸附

以混合表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)合成了大孔-介孔结构磷酸钛,并利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、透射电镜、氮气吸附等表征手段对所制备材料的结构、形貌进行表征.水/乙醇体系的样品具有大孔-介孔结构,比表面积为162 m2/g,且大孔-孔径为1~2 m.乙醇溶剂条件下样品以介孔结构存在,比表面积可以达到272 m2/g,孔容0.359 cm3/g,孔径3.7 nm.在不同的pH溶液中测试溶菌酶吸附性能,最大吸附量在等电点处(=25.94 mol/g),吸附等温线为典型的L型,表明磷酸钛是一种很好的蛋白质吸附剂.     

介孔碳材料合成的研究进展

介孔碳是一类新型的非硅基介孔材料,孔径一般在2~50 nm,其具有较高的孔比表面积、可调的孔道结构、良好的导电和导热性能等一系列优点,因此在吸附、催化、储氢及电化学等众多领域有着广泛的应用前景。综述了目前介孔碳材料的各类合成方法,重点介绍了模板法,其中包括硬模板法和软模板法,并对模板法的进一步研究进行了展望。