短时间室温合成介孔分子筛MCM-48

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂在碱性介质中室温合成了介孔分子筛MCM-48，考察了模板剂用量、pH值、乙醇以及水的用量等条件对分子筛合成的影响。利用IR、XRD、SEM等手段对产物进行了表征。结果表明：在室温条件下pH=11．8，20min合成孔道结构规整的介孔分子筛MCM-48，其最佳配比为：n（TEOS）：n（CTAB）：n（EG）：n（H2O）=1：0．3：27：261。     

MCM-48介孔分子筛膜的研究进展

对MCM-48介孔分子筛膜的制备、表征、性能的研究及应用进行了评述,并指出了介孔分子筛膜目前存在的问题及今后发展的方向．     

有序介孔炭的模板合成进展

以MCM-41为代表的介孔分子筛具有孔道排列规则、孔径分布窄、比表面积高等特点，在催化、吸附、分离等领域具有广泛应用前景，尤其是以其为模板开展的纳米组装科学已成为目前材料研究的热点之一。在简要介绍硅基介孔分子筛的分类和合成机理的基础上，对国内外多孔炭模板合成的研究现状进行了述评，重点阐述了有序介孔炭模板合成的特点、合成工艺、模板类型、碳前驱体的种类及其在双电层电容器、催化、储能等方面的初步应用结果，并展望了有序介孔炭模板合成的发展趋势，指出模板成本的降低、工艺条件的简化和可控化将成为未来一段时期人们研究的重点。     

一步法制备有序介孔炭/硫化镉纳米复合材料

采用一步法制备出有序介孔炭原位负载纳米硫化镉(Cd S)粒子复合材料。该法以酚醛树脂、硫脲、硝酸镉为前驱体,三嵌段共聚物F127为模板剂,最终炭化得到有序介孔炭/Cd S纳米复合材料,并采用XRD、BET和TEM等技术对产物进行表征。该复合材料具有有序的孔道结构,均一的孔直径(3.4~4.1 nm)和大的比表面积(554.2 m2/g)。纳米Cd S粒子为较稳定的六方晶相,粒径均一,且高度分散在有序介孔炭内,随着Cd S粒子含量的增加,介孔炭有序度降低。     

有序介孔SiO_2分子筛的制备研究

介孔分子筛材料以其优异的物理化学性能被广泛应用于吸附分离、精细化工、化学催化、石油化工等领域。采用正交实验方法研究有序介孔SiO2的制备工艺,在CTAB与Si比值为0.14,晶化时间48h,晶化温度100℃,焙烧温度600℃条件下最终制得平均孔径为3.80nm,平均比表面积为962.78m2/g,总孔容为0.92cm3/g的有序介孔SiO2。该方法工艺简单、设备要求低、生产周期短,可应用于大规模的工业生产。     

有序介孔复合炭膜的制备及其性能研究

采用软模板法合成有序介孔炭(OMC),利用XRD、TEM及SEM等分析方法对其进行结构性能分析,探讨了催化剂和模板剂的种类及用量、反应温度等合成工艺条件对形成OMC结构性能的影响。以最佳工艺条件制备的OMC前驱体为涂膜液涂敷在管状微滤炭膜表面,经炭化制得有序介孔复合炭膜,而后考察了复合炭膜的气体渗透性能。结果表明:以盐酸为催化剂、模板剂F127/间苯二酚摩尔比为0.0081、反应温度为30℃时,可合成有序程度最佳的OMC前驱体。用该OMC前驱体涂敷微滤炭膜制备的有序介孔复合炭膜,改善了微滤炭膜的孔结构,最大孔径由0.530μm减小至0.299μm,同时提高了炭膜的气体渗透通量。其中,由混煤微滤炭膜所制有序介孔复合炭膜,N2气渗透通量达1.18·10-8m3·m-2·s-1·Pa-1,是未经修饰烟煤微滤炭膜的4倍。     

模板法制备有序介孔炭及其超电性能研究

以F127为模板剂,通过模板法制备了有序介孔炭材料(OMC)。对样品进行了X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM),研究其结构和形貌。结果表明,OMC孔道有序规则,壁宽为10nm。电化学测试表明此电极材料具有良好的电化学性能,可逆性能好。在电流密度为700mA/g的条件下,经500次循环测试,有序介孔炭的容量保持率为90.5%。     

聚苯胺/MCM-41介孔分子筛导电复合材料的制备及其表征

利用MCM-41介孔分子筛单分散孔道特性作为"纳米反应器",在其孔道内合成聚苯胺.讨论了HCl浓度、(NH4)2SO8浓度和聚合温度对复合材料导电性的影响,得到最佳的聚合条件:HCl:1.5mol/L,(NH4)2SO8:1.0mol/L,聚合温度:15℃,此时的电导率为0.61s/cm.在最佳合成条件下,对聚苯胺/MCM-41介孔分子筛导电复合材料进行SEM、红外光谱分析.     

反扩散法制备介孔MCM-48分子筛膜

采用反扩散法制备介孔MCM-48分子筛膜.首先以CTAB和P123为双模板,以TEOS为硅源,合成了MCM-48晶种.采用热浸渍法在α—Al2O3载体上预涂MCM-48晶种层.MCM-48分子筛膜的制备采用反扩散法,即通过硅源(TEOS)和模板剂(CTAB)溶液分别配制,载体管内外分开装填的工艺制备介孔MCM-48膜.利用XRD、SEM及单组分气体渗透实验对制备的样品进行表征.XRD结果表明,所合成的MCM-48晶种具有良好的长程有序性及较高的规整度.从SEM照片看,合成的MCM-48粉体具有晶形,颗粒大小均匀.能够在大孔径的α—Al2O3管状载体上形成平整、致密的晶种层.MCM-48分子筛膜的SEM照片表明,膜层很薄,并且是连续致密的.室温下,制备的MCM-48分子筛膜的H2渗透率达到10-7mol/(m2·s·Pa),压降为0.1 MPa时MCM-48膜对H2/N2的分离系数达到3.0.     

锆掺杂MCM-41介孔分子筛的水热合成与稳定性

水热条件下,以硅酸钠和硫酸锆为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,按照初始的ZrO2与SiO2物质的量之比0.05、0.1、0.2和0.3合成了4种不同锆含量的含锆介孔分子筛(ZrMCM-41).采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积孔径测定等方法对样品的结构和形貌进行了表征.考察了不同ZrO2与SiO2物质的量之比、不同焙烧温度以及不同水热处理时间对样品孔结构的影响.结果表明:合成的样品具有典型的MCM-41介孔结构,其比表面积为448.6~891.9 m2/g.随着样品中锆含量的增加、焙烧温度的升高和水热处理时间的延长,所合成样品的介孔有序性下降,BET比表面积降低.     

氟离子体系中制备MCM－48介孔分子筛

利用溶胶-凝胶水热法,以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,在不同n（F）／n（Si02）（摩尔比为0～0．2）下合成了MCM-48介孔分子筛。通过粉末X射线衍射（XRD）,N2吸附-脱附、扫描电镜（SEM）对合成样品进行表征。结果表明：反应物中加入F,有利于制备出有序性好、骨架聚合度高、热稳定性和水热稳定性好的MCM-48介孔分子筛材料。由XRD谱图发现：n（F）／n（SiO2）在0．0～0．1时均能生成MCM-48,且随着n（F）／n（SiO。）比率的增大所得样品的结晶度增强,有序度增加;当n（F）／n（SiO2）增大到0．2时,样品的结晶度减弱,有序度降低。     

反应条件对单分散MCM-48纳米球形颗粒合成的影响

采用模板剂法制备单分散球形介孔二氧化硅MCM-48。以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,通过改变反应温度、乙醇浓度、氨水用量、模板剂浓度等探究反应条件对合成产物形貌及孔结构的影响。借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物进行表征。实验结果表明,在30℃下,初始反应液中浓氨水添加量为7%(质量分数)、乙醇浓度为23%(质量分数)、CTAB浓度为0.3%(质量分数)时可以合成出具有高度有序的孔结构、单一分散、粒径均匀的球形MCM-48。     

两步晶化法制备MCM-48/ZSM-5复合分子筛

利用两步晶化法制备了高水热稳定性的MCM48/ZSM-5介微孔复合分子筛.通过SEM、TEM、XRD、IR和N₂吸附脱附进行表征,结果显示,该材料的结构不同于简单的机械混合,而是具有微孔孔壁和三维立方介孔孔道的复合材料,其孔道尺寸为2.6nm左右.该复合分子筛在沸水中处理6h后,介孔结构仍保留完好.通过考察晶化时间对复合分子筛的影响,证明了介孔和微孔的组装是一个竞争的过程,复合分子筛中介孔与微孔结构的比例随晶化时间的变化而变化,且具有介孔孔道和微孔孔壁的复合分子筛150℃的最优晶化时间为8h.     

杂化材料Eu（Phen）_2Cl_3/MCM-48的荧光性能及热稳定性

采用超声波辅助.溶液浸渍法将稀土配合物Eu(Phen)2Cl3装入中孔分子筛MCM-48孔道.合成了不同组装量的杂化材料Eu(Phen)2Cl3/MCM-48.运用XRD、ICP、N2吸附-脱附、DTA-TG、TEM、荧光光谱等手段对杂化材料进行了表征,研究表明稀土配合物已进入分子筛孔道,且随着配合物嵌入量的增加.杂化材料的荧光发射也逐渐增强.经ICP分析得出Eu(Phen)2Cl3在MCM-48中的饱和吸附量为8.6%,此时荧光强度最大.与纯稀土配合物Eu(Phen)2Cl3相比,Eu(Phen)2Cl3/MCM-48的热稳定性提高了约200℃.     

The investigation of MCM-48-type and MCM-41-type mesoporous silica as oral solid dispersion carriers for water insoluble cilostazol

Objective: To explore the suitable application of MCM-41 (Mobil Composition of Matter number forty-one)-type and MCM-48-type mesoporous silica in the oral water insoluble drug delivery system.

Methods: Cilostazol (CLT) as a model drug was loaded into synthesized MCM-48 (Mobil Composition of Matter number forty-eight) and commercial MCM-41 by three common methods. The obtained MCM-41, MCM-48 and CLT-loaded samples were characterized by means of nitrogen adsorption, thermogravimetric analysis, ultraviolet-visible spectrophotometry, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, differential scanning calorimetry and powder X-ray diffractometer.

Results: It was found that solvent evaporation method was preferred according to the drug loading efficiency and the maximum percent cumulative drug dissolution. MCM-48 with 3D cubic pore structure and MCM-41 with 2D long tubular structure are nearly spherical particles in 300–500?nm. Nevertheless, the silica carriers with similar large specific surface areas and concentrating pore size distributions (978.66?m²/g, 3.8?nm for MCM-41 and 1108.04?m²/g, 3.6?nm for MCM-48) exhibited different adsorption behaviors for CLT. The maximum percent cumulative drug release of the two CLT/silica solid dispersion (CLT-MCM-48 and CLT-MCM-41) was 63.41% and 85.78% within 60?min, respectively; while in the subsequent 12?h release experiment, almost 100% cumulative drug release were both obtained. In the pharmacokinetics aspect, the maximum plasma concentrations of CLT-MCM-48 reached 3.63?mg/L by 0.92?h. The AUC_0–∞ values of the CLT-MCM-41 and CLT-MCM-48 were 1.14-fold and 1.73-fold, respectively, compared with the commercial preparation.

Conclusion: Our findings suggest that MCM-41-type and MCM-48-type mesoporous silica have great promise as solid dispersion carriers for sustained and immediate release separately.     

NaY/MCM-48复合分子筛的合成与表征

以微孔分子筛NaY为内核, 合成一种中微孔复合分子筛NaY/MCM-48. 通过XRD、SEM、TEM、IR、N_2吸附脱附和TPD等手段对复合材料进行了表征, 此外对复合材料的水热稳定性进行了考察. 研究结果表明, 复合材料同时具有中孔分子筛MCM-48和微孔NaY型沸石的特点, 并且和纯MCM-48分子筛相比孔壁增厚, 孔径变大; 与纯中孔分子筛MCM-48相比, 复合分子筛的酸性明显增强, 并且水热稳定性提高. DFT计算其孔径分布主要集中于1.2和3.2nm.     

埃洛石为模板合成中孔炭

以天然矿物埃洛石为模板, 蔗糖为碳源合成了具有“壳-核”结构的中孔炭。通过SEM、TEM、N₂吸附、XRD、Raman、TG对样品进行了形貌和结构表征。结果表明: 模板炭具有一维管状结构, 与埃洛石具有相似的形貌。经过700℃和900℃炭化后的模板炭比表面积达到了945 m²/g和1147 m²/g, 孔容和中孔率也较埃洛石有了很大的提高。去除模板后得到的模板炭具有很高的纯度, 为无定形炭。升高炭化温度, 模板炭的拉曼特征参数R值降低, 热分解温度由563℃提高到623℃。同时, 对模板炭的形成过程及孔道形成机理进行了分析和讨论。     

Investigation of in vitro permeability and in vivo pharmacokinetic behavior of bare and functionalized MCM-41 and MCM-48 mesoporous silica nanoparticles: a burst and controlled drug release system for raloxifene

In the present work, MCM-41 and MCM-48 type of nanoparticles were successfully engineered. Effect of nanosize and amine functionalization on drug release, in vitro intestinal absorption and in vivo pharmacokinetic behavior was investigated in a comprehensive manner. The tailor-made bare and surface decorated MCM-41 and MCM-48 were synthesized and evaluated for their mesoporous skeleton, pore size, particle size, surface area, zeta potential, etc. by nitrogen sorption, DLS, TEM, etc. Incorporation of raloxifene (RLF) was affirmed using optimized immersion-solvent evaporation technique and its success confirmed by DSC, IR, and XRD analysis. TGA analysis revealed higher %grafting of amine groups on the exterior and larger RLF encapsulation into mesoporous derivate. The detailed in vitro release study revealed SGF to be the most compatible media for RLF showing an initial burst release from pristine nanoparticles and a delayed release from surface coated nanoparticles. Furthermore, release kinetics model data demonstrated Weibull and Higuchi as the best fit models for bare and amine-functionalized nanoparticles respectively. Moreover, an in vitro permeability study on Caco-2 cell line revealed higher absorption by engineered nanoparticle as compared to pure RLF and its marketed formulation. The supremacy in the in vivo pharmacokinetic parameters of RLF-41 and RLF-48 was demonstrated with 3.33 and 3.50 times enhancement in the bioavailability of RLF with respect to RLF suspension. To sum up, the results obtained were superior and promising for synthesized nanoparticles and more precisely for MCM-48 amongst them.     

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。