介孔/大孔TiO2-SiO2复合氧化物材料的制备与表征

采用正硅酸甲酯和钛酸丁酯作为硅和钛的前驱体,在溶胶一凝胶过程中添加非离子表面活性剂C16EO10.作为结构导向剂合成双孔结构硅钛复合氧化物材料.扫描电镜(SEM)以及N2吸附/脱附法分析表明,材料具有三维连续大孔和骨架介孔的双孔分布结构.通过骨架元素分析(EDS)和X射线衍射分析可知,制备过程中添加的钛可以全部进入凝胶骨架中,且钛在骨架中的分散性较好.采用Hammett指示剂法和吡啶吸附红外光谱法分析了材料表面固体酸性,结果显示,硅钛复合氧化物属于中强酸,酸强度Ho在-5.6～-3.0之间的酸中心数大约为0.30 mmol/g左右.硅钛材料表面含有较丰富的L酸位和相对较少的B酸位.     

介孔材料制备及研究进展

介孔材料是一类孔径分布在1．5～50nm之间的多孔材料，具有比表面积大，孔隙率高，孔径分布窄，孔排布有序的特点，在催化、分离等领域具有广阔的应用前景。综述了介孔材料近些年在制备、应用、机理等方面的最新进展与前景展望。     

高压静电场诱导下介孔WO_3粉体的制备及表征

利用溶胶-凝胶与分子模板法相结合,在高压静电场诱导分子模板作用下,成功制备了孔洞分布均匀的介孔WO3粉体。利用粉末X射线衍射仪、N2吸附-脱附比表面及孔径分析仪、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)等测试手段,通过对样品的晶态结构、孔洞结构参数、透射光谱特性及化学键态结构的对比,详细研究了外加电场的作用时间对分子模板及WO3粉体材料微观结构的影响。实验结果表明,在2 kV/cm的电场强度下处理2 h所制得的粉体WO3有更发达的比表面积和气体通道。     

溶胶-凝胶法制备的纳米介孔材料研究进展

纳米介孔材料具有大的比表面积和孔体积、均一可调的孔道结构,已经被广泛应用在酶的固定吸附、生物催化、免疫亲和色谱、药物控释放和生物物理研究模型等方面。综述了溶胶-凝胶法制备的纳米介孔材料的最近研究进展,介绍了纳米介孔材料的种类和溶胶-凝胶制备方法,详细阐述了纳米介孔材料在固定生物活性蛋白方面的研究,并展望了纳米介孔材料在生物领域的应用。     

多孔氧化锆块体材料的水热处理

以无机锆盐氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)为前驱体,聚氧乙烯(PEO,Mv=106)为相分离诱导剂,环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,采用溶胶-凝胶伴随相分离制备孔径尺寸可控、骨架连续的多孔氧化锆块体材料,并对所制备的多孔块体材料进行水热处理,考察了水热溶剂体系、氨水浓度、水热温度和时间对多孔氧化锆块体结晶特性和孔结构特征的影响。结果表明,在氨水/乙醇溶液中进行水热处理时,形成了四方相的氧化锆晶粒,同时块体骨架变得光滑均匀,内部构造出了发达的介孔结构,其比表面积从172m2/g增加至584m2/g,平均孔径从27.7nm增加至58.3nm;增大氨水的浓度、延长水热处理时间、增加水热温度都能提高块体骨架的修饰效果和结晶性。     

溶胶-凝胶模板法制备有序大孔TiO2微球

以无皂乳液聚合方法自制的单分散聚苯乙烯(PS)微球乳液为原料,利用PS自组装制备了有序胶体晶体模板(蛋白石),采用溶胶-凝胶模板法制备了有序大孔TiO2微球(反蛋白石),其孔呈六边形,孔径分布均一,约为200nm。运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其形貌特征及晶型进行了表征,结果表明,采用表面含有羧基的单分散聚苯乙烯微球及高的硅油黏度制得的模板有序度高;通过控制煅烧温度可以改变有序大孔TiO2微球的晶型,当煅烧温度为500℃时,其晶型为锐钛型,当煅烧温度为700℃时,其晶型则为金红石型。     

溶胶-凝胶法制备高比表面积铝磷钙生物活性玻璃

采用溶胶-凝胶法, 在不使用模板剂的情况下制备出高比表面积的介孔CaO-Al₂O₃-P₂O₅生物活性玻璃(MBGs), 用BET、XRD、DTA以及FTIR对MBGs的结构进行了表征, 并用生物模拟体液(SBF)在36.5℃对生物玻璃进行了体外活性测试, 测试时间为1 d、3 d、7 d和14 d。介孔玻璃的比表面积最高达到461.1 m²/g, 随着CaO的含量从5mol%增加到30mol%, 介孔玻璃的比表面积呈降低趋势。用XRD和FTIR验证了材料的玻璃结构。然而, 在生物模拟体液(SBF)实验中, 当CaO摩尔含量达到20mol%时, 介孔玻璃表现出较高生物活性。这种特殊的高比表面积的介孔铝磷钙生物活性玻璃在生物医药方面有潜在的应用价值。本文的实验结果对优化生物玻璃的介孔结构和CaO含量来提升玻璃的生物活性有一定的指导意义。     

定向介孔薄膜制备的研究进展

定向介孔薄膜是指内部孔道沿着同一方向定向排列的介孔薄膜. 本文就定向介孔薄膜的制备方法特别是近几年内的进展进行了回顾和评述, 按形成介孔薄膜的机理总结出三类制备介孔薄膜的方法, 并且分析了薄膜制备过程中的影响因素, 从薄膜定向性的角度对制备介孔薄膜的研究进行了分析与展望, 提出了今后制备定向介孔薄膜的发展方向和研究热点.     

SiO_2气凝胶的合成与孔结构表征

采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制备了SiO2气凝胶,系统地考察了醇硅比、水硅比、体系pH值等制备条件对SiO2气凝胶胶凝时间、孔径分布及孔型结构的影响.结果表明,水硅比对气凝胶的孔径分布和孔型具有较大的影响;水用量增加.胶凝时间延长,气凝胶的孔径分布逐渐变窄,孔型趋于一致.乙醇不参与溶胶-凝胶反应,只对TEOS有助溶和稀释的作用,因此乙醇用量增加,溶胶的胶凝时间延长,但对体系反应的影响相对较小,不会引起气凝胶孔结构的剧烈改变.在较小pH值或弱碱性范围内,pH值对孔形结构的影响也比较小,体系pH值增大,胶凝时间缩短,制得的气凝胶孔径分布较窄,孔型均一.当pH值大于8.5后,不利于气凝胶网络结构的形成和均匀分布,胶凝时间随pH值的增大而延长,制备的气凝胶孔径和孔型分布都比较大.     

溶胶-凝胶模板法制备三维有序大孔Y2O3微球

采用无皂乳液聚合法制备了纳米级单分散P（St-HEA）微球,然后在二甲基硅油中自组装形成微米级胶体晶体大球,利用溶胶-凝胶模板法制备了三维有序大孔Y2O3微球。采用红外光谱（FT-IR）,扫描电镜（SEM）,X射线衍射（XRD）等测试方法对P（St-HEA）微球单分散性及有序大孔Y2O3微球结构和物相组成进行了表征。结...     

多孔氧化钛薄膜的溶胶-凝胶制备及其光催化性能

本文采用溶胶-凝胶法不添加任何表面活性剂和胶体模板制备了大孔TiO2薄膜。首先,在TiO2前驱体溶液中引入可聚合的有机单体,利用浸渍提拉法制备TiO2胶体薄膜。然后将该薄膜在紫外光下照射一段时间。紫外光照诱发了单体聚合,导致薄膜中出现两相,一相是新生成的富聚合物相,另一相是富TiO2低聚物-残余的单体相。将光照后的薄膜在600℃热处理10分钟后,可以得到具有大孔结构的TiO2薄膜。采用SEM,AFM,XRD,TG-DTA等技术对样品进行了表征。结果表明,多孔薄膜的结构可以通过改变反应参数进行调控,单体浓度的变化可以影响到薄膜晶体结构,600℃的煅烧可以将体系中绝大部分的有机物除去。光催化降解亚甲基蓝溶液实验结果表明,制备的TiO2多孔薄膜表现出较好的光催化性能。     

冷冻诱导相分离法制备大孔羧甲基壳聚糖基高吸水树脂

探索了冷冻诱导相分离法制备具有大孔结构的高吸水性树脂的方法。将羧甲基壳聚糖基高吸水树脂在水中溶胀并冷冻后,通过冷冻干燥的方法制得了具有大孔结构的高吸水树脂,这类树脂具有较快的吸水速率。研究了凝胶浓度、预冻温度、溶胀时间和明胶含量等反应条件对所制备树脂结构及溶胀动力学的影响。     

整体型环氧树脂大孔聚合物的制备与表征

用三亚乙基四胺(TETA)作为固化剂,通过双酚A环氧树脂在聚乙二醇(PEG)介质中的聚合反应诱导相分离制备具有三维骨架结构的整体型环氧树脂大孔聚合物。固定PEG1000与PEG2000的质量比为6∶1,分别研究了环氧树脂与PEG的比例关系和TETA的用量对整体型大孔聚合物孔结构的影响,用FT-IR、SEM、BET和MIP对整体型大孔聚合物进行表征并将其用于重金属离子的吸附。结果表明,改变环氧树脂与PEG的比例关系或者TETA的用量都可以调控大孔聚合物的孔结构,其孔径为0.1~1μm。孔径最小的整体型大孔聚合物比表面积最大,约84.4m~2/g,但孔径较大的整体型大孔聚合物对重金属离子(Cu~(2+))的吸附性能更好,吸附量高达113.1mg/g。     

二氧化硅基多孔块材的制备及其热稳定性

以非离子型表面活性剂P123和三甲基苯的微乳液为模板剂合成介孔SiO2粉体.以此粉体为原料,经干压成型、烧结制备多孔SiO2块材.分别用AlOOH溶胶和TiO2溶胶包覆多孔SiO2粉体,制成多孔SiO2/Al2O3块材和SiO2/TiO2块材.采用XRD、SEM、TEM、N2吸附法和阿基米德排水法对所制粉体和块材进行了表征,并研究了块材的热稳定性.结果表明,600～700℃烧结的多孔SiO2基块材的孔隙率为74%～76%.与多孔SiO2块材相比,在800～1000℃范围内,SiO2/Al2O3块材的热稳定性显著提高,SiO2/TiO2块材的热稳定性在800～900℃范围内有一定改善.     

载邻菲罗林配体的三维有序大孔聚苯乙烯材料的制备及表征

采用胶体晶模板法合成了结构规整的三维有序聚合物材料,并在孔壁上引入了氯甲基。以氯甲基化的孔材料为基础进一步将含双齿N的邻菲罗林配体引到孔壁上,实现了聚合物孔材料的功能化,并通过扫描电镜(SEM),红外光谱(FT-IR)及热失重对各步所得产物进行表征。结果表明,成功将邻菲罗林配体负载到孔内,功能化后的孔材料很好地保持了三维有序大孔材料的结构特征,且孔材料在200℃左右呈现较好的耐热性。     

三维有序交联聚苯乙烯大孔材料的制备及其功能化

利用二氧化硅模板法,采用苯乙烯-二乙烯基苯自由基共聚方法制备了孔径在200～1020nm的三维有序交联聚苯乙烯大孔材料,并在此基础上通过氯甲基化反应对所制备的有序孔材料进行孔壁功能化.对所制备的三位有序交联聚苯乙烯孔材料及氯甲基化后的形貌进行了扫描电子显微镜表征.结果表明,所制备的有序孔材料孔径均一、结构有序,氯甲基化后的孔材料保持了原有孔材料的有序结构.红外光谱分析表明氯甲基基团已被成功地引入了有序孔材料,并且主要发生在苯环的对位.通过热重一滴定分析方法确定了引入到有序孔材料的氯相对含量为5.52mmol/g.     

One‐step Preparation of Monodisperse Multifunctional Macroporous Particles through a Spontaneous Physical Process

Macroporous particles that combine the property features of spherical structures and porous materials are expected to find use over micro‐ and macroscopic length scales from miniaturized systems such as cell imaging, drug and gene delivery to industrial applications. However, the capacity for de novo design of such materials is still limited. Here, a spontaneous process to fabricate monodisperse multifunctional macroporous particles (MMMPs) by high internal phase emulsion templating is reported. An interesting physical phenomenon involving self‐emulsification and synergistic effects between nanoparticles and amphiphilic diblock copolymers is observed in this process. These MMMPs, featured with tailor‐made pore structures, pH responsiveness, and magnetic response, could be used as stimuli‐responsive carriers for multiple functional molecules with a high loading and releasing efficiency. This new understanding regarding the underlying phenomena that control self‐emulsification behavior and synergistic action in emulsion systems provides a unique outlook and a novel approach to the design of potentially multifunctional porous materials for controllable release and delivery processes.     

多铁材料BiFeO3的制备与表征

以硝酸铁和硝酸铋为反应物,柠檬酸为络合剂,硝酸为催化剂,采用柠檬酸溶胶–凝胶法制备粒径分布均匀的多铁性材料BiFeO3纳米粉体,通过TG-DSC、XRD、FT-IR、SEM及AFM等手段对样品的结构、形貌及纯净度进行表征.研究结果表明,在溶胶过程中前驱液的pH值以及干凝胶的煅烧温度等合成条件对BiFeO3纳米粉体的制备和纯净程度都有一定的影响,最佳的合成条件是前驱溶液的pH=7～8,干凝胶的煅烧温度为600℃.在该条件下得到的BiFeO3纳米粉体中无杂相Bi25FeO40和Bi2Fe4O9等,纳米颗粒尺寸在100 nm左右,分散性良好,饱和磁化强度Ms=1.08 A·m2/kg,剩余磁化强度Mr=0.13 A·m2/kg,矫顽力Hc=15.76 kA/m.