介孔微孔分子筛的电子显微表征

介孔分子筛对大分子的转化有独特的催化作用 ,但通常的介孔分子筛稳定性差 ,成为限制其工业应用的最大障碍。最近 ,提高介孔分子筛水热稳定性的探索取得了重大进展 ,高稳定性的ＳＢＡ 15 [1,2 ] 、ＭＡＳ 7[3 ] 相继制成。尤其是后者 ,在沸水中稳定时间比ＳＢＡ 15还高出 4 0 %。已有实验表明 ,ＳＢＡ 15介孔分子筛中可能存在 1ｎｍ以下的微孔。为了更直接的研究ＳＢＡ 15中的介孔微孔结构 ,以及从微结构方面找出ＭＡＳ 7高稳定性的可能原因 ,我们利用透射电子显微镜对这两种材料进行了比较研究。材料制备方法参照文献[3 ] 。样品粉末分散于…     

三维介孔分子筛微观结构及X射线模拟

介孔分子筛因具有大而均一的孔道、高比表面积及相对良好的热稳定性现已广泛地用于催化、吸附、分离等领域。自1992年Mobil公司合成出M41S系列介孔分子筛以来，HMS，MSUH和SBA系列不同结构的介孔分子筛相继合成。由于立方结构分子筛具有三维孔道、笼结构，且可通性较高的孔、笼在反应中不易堵塞，故相对于一维孔道结构的分子筛，其应用前途更加广阔。     

新型介孔分子筛MCM-41的超微结构观察和表征

自 1992年Mobil公司合成出M4 1S系列新型介孔分子筛以来[1] ,介孔材料已广泛应用于催化和石油加工领域。本文采用偶联表面活性剂GEM16 6 16为模板剂成功合成了六方相MCM 4 1分子筛 ,并通过扫描电镜和透射电镜对其微观结构进行观察和表征。1　材料与方法GEM16 6 16表面活性剂由实验室自制。将一定量的GEM16 6 16表面活性剂溶于水 ,置于 30℃的水浴中搅拌 ,滴加乙胺 ,然后慢慢滴加正硅酸乙酯(TEOS) ,继续搅拌 2h。将反应液转移到自压反应釜中 ,在 10 0℃下晶化 4 8h得到产物。将产物在 5 5 0℃的空气气氛中焙烧 6h ,升温速度为 …     

晶态介孔金属氧化物的研究进展

用氧化硅介孔分子筛SBA-15,KIT-6,FDU-12和SBA-16作为模板,在其孔道中生长各种过渡金属氧化物,最终产物是晶态的介孔金属氧化物.这种材料具有广泛的应用前景.电子显微镜是研究这些新型纳米材料不可或缺的手段.本文简述介孔金属氧化物的合成和结构鉴定,以及该研究领域的最新进展.     

有序介孔炭的合成及电容性能研究

以蔗糖为前驱体,SBA—15介孔分子筛为模板合成了有序介孔炭(OMC)。研究了OMC的结构及电容性能。结果显示:OMC具有二维六方(P6mm)有序结构,比表面积为1046m2/g,孔径为3.7nm,孔容为1.27cm3/g,在1mol/L的硫酸溶液中有良好的电容特性。在充放电电流密度为200mA/g时,OMC比容量达到127.2F/g,当电流密度增大到1200mA/g时,其比容量仍维持在109.8F/g,能够满足快速充放电的要求。较之普通活性炭,OMC的时间常数从10s缩短为5s,高频电容特性和功率性能优异。     

不同晶化温度对介孔SBA-15形貌和结构的影响

介孔分子筛SBA-15由于具有与MCM-41可以的高比表面积和孔容，而且孔径比MCM-41大得多，更有利于实现孔道内的异质组装，从而成为近年来的研究热点。本文以嵌段共聚物P123为模板剂成功合成了六方相SBA-15分子筛，并考察了不同晶化温度对SBA-15的形貌、结构、孔径和比表面积的影响。     

纳米孔洞氧化铝模板的电镜观测

孔径在2nm到50nm之间的孔洞材料称为介孔材料。孔径均匀、排列一致的介孔材料,可以用做模板进行材料的组装,被称为介孔模板。由于介孔模板具有大的比表面积,大小均一的孔径和好的排列方向性,表现出很多非同寻常的物理、化学特性。人们利用介孔模板填入纳米材料形成介孔固体[1],得到了不同寻常的磁学[2]和光学性质。利用介孔模板的模板效应进行分子的组装得到了具有特异导电性能的高分子材料[3]。介孔模板的优异特性吸引了很多科学家的注意,近年来不同性能的介孔模板被陆续制成[4,5],并迅速应用到各个方面。相对于高分子模板,氧化铝模板具有…     

从工业TiOSO4液合成介孔TiO2分子筛的工艺及机理研究

介孔TiO2以其独特的结构和优异的性能备受关注,但却存在起始钛源成本高、脱模不理想并易引起孔结构破坏坍塌、骨架晶型差等问题。笔者以钛铁矿酸解得到的工业TiOSO4液作为起始钛源,在复合表面活性剂自组装形成的超分子结构模板诱导作用下进行水解,控制水解产物的结构,形成介孔TiO2前驱体之后,采用氧化、萃取和焙烧相结合的方式脱除前驱体中的表面活性剂模板,制备出比表面积大、结构稳定的锐钛矿型介孔TiO2。重点研究了以下几个与介孔TiO2合成工艺及形成机理有关的问题:(1)合成介孔TiO2前驱体的工艺条件对介孔结构的形成及晶型至关重要,尤其是表面活性剂、反应pH值、温度等。采用复合模板(CTAB/P123)为结构导向剂,由工业TiOSO4液水解合成介孔前驱体,多步焙烧脱除模板,得到孔径分布窄、结构稳定的锐钛型介孔TiO2分子筛,平均孔径为3.0nm,SBET为132.6m2/g。(2)介孔TiO2前驱体合成中引入外场作用能促进产物的晶体结构完善和孔结构形成,使产物的SBET和稳定性均显著提高。超声辐照和微波辐照利于提高介孔结构的有序度;微波辐照所得产物的SBET达146.6m2/g;水热合成强化了无机物种与表面活性剂的相互作用,同时使孔壁缩聚晶化,提高了介孔结构的稳定性。(3)采用臭氧氧化、多次萃取、多步焙烧的综合脱模路线脱除有机复合模板剂CTAB/P123较完全,得到SBET高(133m2/g),平均孔径大(4.65nm)的锐钛矿型介孔TiO2。臭氧氧化使模板剂氧化成短链、小分子有机物,可减小后续脱模过程的阻力;盐酸/无水乙醇的多次萃取使孔道中模板剂的表面活性降低,与骨架结构的作用减弱,有效降低了后期热处理强度;多步焙烧方式可减小因长时间高温焙烧容易造成的无机骨架网络收缩、骨架结构损坏、骨架电荷平衡破坏所致的分子筛孔结构破坏坍塌的负效应。(4)介孔TiO2的锐钛矿晶型,较大的SBET和小的颗粒尺寸,表面吸附和键合的少量SO4使其具有良好的催化活性。介孔TiO2在光氧化分解亚甲基蓝和乙酸乙醇酯化反应中有较高的催化活性,降解率和酯化率分别达98.4%和91%;介孔TiO2对催化高酸值麻疯油与甲醇预酯化反应也表现出一定催化活性。(5)在强酸性水体系中通过CTAB/P123复合模板的超分子诱导自组装合成路线制备出2D六方孔道、SBET大(205.7m2/g)、孔径分布窄的锐钛型介孔TiO2。介孔TiO2前驱体的形成过程属协同作用机理,其特征归纳为如下几点:1)反应体系pH值对钛水解初级粒子与模板剂协同作用影响较大,二者通过静电作用(S+I–)和氢键作用(N0I0)两种方式在界面协同作用;2)调控pH值不仅使钛离子水解缩聚的速率与表面活性剂自组装速率相匹配,且能控制杂质的析出;3)适当提高合成温度有利于大孔径介孔材料的形成;4)增长复合表面活性剂疏水链有助于大孔径介孔材料的合成;5)无机强电解质阴、阳离子的加入有一定的扩孔作用;6)介孔TiO2前驱体合成体系中钛水比和酸钛比对无机钛离子水解速率(H)或抑制速率(p)影响较大,TiOSO4液合成体系大的H/p比值导致钛离子水解加速,胶束尺寸变小,使介孔材料孔径缩小。(6)介孔TiO2脱模过程中,界面作用的变化对晶体结构和微观应变造成一定影响,同时产生原子缺位。萃取脱模对晶体结构影响远弱于焙烧处理,增大萃取脱模量可有效降低焙烧强度,提高介孔TiO2的稳定性。2–     

硒化锌量子点的热解组装及光学性质研究

报道了在无水无氧环境下利用热解反应将硒化锌量子点组装入介孔二氧化硅有序孔道内的方法,采用X射线衍射、透射电子显微成像及能量散射谱等测试方法分析了体系的微观结构,并采用紫外-可见光吸收光谱仪和荧光光谱仪研究了其光学性质.结果表明硒化锌量子点被组装在介孔二氧化硅的孔道内;与硒化锌体材料本征吸收谱相比,组装在介孔内的量子点的吸收光谱表现出显著的蓝移,这归结于量子尺寸效应.     

单分散胶粒、胶态晶体和三维有序周期性材料的研究进展(续)

4三维周期性介孔材料的合成 由于二氧化硅或聚合物胶态晶体易碎且在水中易发生再分散,从材料的实际应用考虑,需将这种周期性结构与更为牢固的材料相结合.于是发展了胶态晶体模板合成法合成介孔材料,即以胶态晶体为模板,将所需成分引入模板空隙并原位固化,在不破坏模板晶体结构的基础上除去模板,得到一种具有原胶态晶体周期和有序性的新材料--介孔材料(反胶态晶体结构).