表面活性剂引导合成非硅基介孔材料的研究进展

非硅基介孔材料由于其突出的结构特性和特殊的光、电、磁性质,广泛应用于许多研究领域,使该类材料的合成逐渐成为研究者关注的焦点。本文综述了国内外近年来表面活性剂引导合成非硅基介孔材料的研究进展,阐述了离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂作为模板剂及混合模板剂合成介孔碳、介孔金属氧化物等非硅基介孔材料的现状,归纳了合成该类介孔材料的最佳工艺条件,总结了不同模板剂引导合成的非硅基介孔材料特点,同时列表对比了不同类型表面活性剂合成该类材料的性能参数和应用领域,并对其发展进行了展望,即表面活性剂的绿色化、材料的功能化、合成过程的共模板化是未来发展的主流方向。     

以16-12-16胶束模板合成碳酸钙-环糊精复合材料

用动态光散射实验考察了不同浓度的双子型表面活性剂16-12-16系统,以及16-12-16/正十二醇系统的胶束粒径,并以这两种系统为模板,利用碳酸化法合成了碳酸钙-环糊精复合材料.材料无机相为方解石型碳酸钙,有机相为环糊精.与无模板时合成的材料相比,模板的加入使纳米材料尺寸变小、边缘平滑.无醇的胶束模板的合成产物中,发现层状结构的纳米颗粒,加醇后层状结构消失.研究了模板尺寸、电性与复合材料形貌的关系,讨论了层状结构生成的机制.     

非传统表面活性剂制备硅基介孔材料新进展

因无机多孔材料在诸多领域具有潜在的应用前景,其合成路线的研究一直备受研究者的广泛关注。本文综述了非传统表面活性剂在硅基介孔材料合成中的研究进展。阐述了有机小分子、离子液体和新型硅源等非传统表面活性剂作为模板剂制备硅基介孔材料的现状。与利用传统表面活性剂的合成路线相比,以非传统表面活性剂为模板的制备路线在合成过程中体现了诸多优势,为硅基多孔材料的合成提供了新的思路。     

烷基四甲基胍双子表面活性剂的合成与性能

以十二烷基伯胺和四甲基脲为原料合成了十二烷基四甲基胍及其盐酸盐.后者再与环氧氯丙烷反应制备了十二烷基四甲基胍双子阳离子表面活性剂,通过IR和~1HNMR鉴定了其结构,并考察了其性能.结果表明,十二烷基四甲基胍双子表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)为2.5×10~(-4)mol/L,γ_(cmc)为28.5 mN/m,其表面活性明显高于单十二烷基胍盐酸盐.最后以十二烷基四甲基胍双子表面活性剂为模板剂制备了纳米SiO_2粒子.     

模板剂自组装含钛介孔材料的研究

综述了近年来模板法合成含钛介孔材料的模板剂,如离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、混合模板剂。并且探讨了用不同的处理方式来脱出模板剂,如有高温煅烧法、溶剂萃取法。     

以阳离子Gemini表面活性剂为模板合成介孔氧化硅

以阳离子Gemini表面活性剂——双十六烷基三甲基溴化铵[C16H33N+(CH3)2(CH2)2N+(CH3)2C16H33].2Br-(G16-2-16)为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,在n(SiO2)∶n(G16-2-16)∶n(NH3)∶n(H2O)=1∶0.1∶9∶110的条件下,在弱碱性环境中用水热法合成了平均孔径3.1 nm、比表面积906.71 m2/g、孔容0.93 cm3/g、具有二维六角结构且高度有序的介孔氧化硅MCM-41。采用小角XRD、高分辨透射电镜(HRTEM)、N2吸附-脱附分析和热重-微分热重法(TG-DTG)对其结构进行了考察,分析了不同模板剂浓度对材料结构有序度的影响。结果表明,n(G16-2-16)/n(TEOS)=0.1时,合成的材料有序度最高。     

软模板法制备多级孔ZSM-5分子筛的研究进展

相比传统ZSM-5分子筛,多级孔ZSM-5分子筛具有空间位阻小、传质效率高、焦炭少等特点,近年来在分子筛领域应用广泛。多级孔分子筛通常可用后处理法和模板剂法制备,相比后处理法,模板剂法能更好地控制介孔的结构和孔道尺寸。概述了采用传统表面活性剂、两亲性的有机硅烷、双功能多季铵盐表面活性剂及高分子聚合物等软模板法合成多级孔ZSM-5分子筛的研究进展。分析不同软模板剂的特点和作用机理,阐述了合成后分子筛的结构特点及催化性能等。指出在今后的研究中,可以设计价格较低的新型功能化模板剂,优化合成过程,致力于在理解合成机理的前提下,寻找操作简单、绿色环保的合成路线,并将其推行到实际工业生产中。     

表面活性剂在有序介孔材料合成中的应用

有序介孔材料作为一种新型的纳米结构材料，在催化、分离、纳米技术、智能材料等领域有着广阔的应用前景。作为模板剂(结构导向剂)的表面活性剂在有序介孔材料的合成中起着十分重要的作用。本文对各种表面活性剂在有序介孔材料合成中的应用作了综述，分析了各种表面活性剂对有序介孔材料的合成、结构、性能的影响。     

磷酸铝介孔分子筛的合成

选用了不同类型的表面活性剂作为模板剂合成磷酸铝介孔分子筛,实验结果表明,脂肪胺模板剂的浓度不会影响分子筛介孔相构型,介孔分子筛的孔径随烷基胺的链长增加而增大,其比表面积均达到了200 m2/g以上.类型相同的表面活性剂作模板剂时,分子筛的孔径和比表面积并不随其浓度增加而增加.所合成的磷酸铝分子筛TG和DTA曲线表明,磷酸铝分子筛在850 ℃以前具有一定的热稳定性.     

全硅MCM-41中孔分子筛的合成

在碱性条件下,采用水热晶化法,以水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出全硅MCM－41中孔分子筛。采用X射线衍射分析研究了合成条件(pH值）、凝胶配比（表面活性剂／SiO2、H2O/SiO2）和凝胶后处理条件（老化时间、晶化温度、晶化时间和焙烧温度）对MCM－41结构的影响。结果表明全硅MCM－41的合成条件为pH10.5-12.5,表面活性剂／SiO20.05-0.7,H2O/SiO2 40－200,老化时间长对合成晶形较的全硅MCM－41有利。晶化温度70℃-100℃,晶化时间24小时,焙烧温度540℃－740℃。