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。     

硬脂酸单甘酯模板法制备介孔硅材料及功能化

以硬脂酸单甘酯非离子表面活性剂为模板剂,采用模板法自组装合成了具有介孔结构的新型纯硅基材料,并在此基础上添加镁铝改性合成了新型功能化介孔材料,采用XRD和N2物理吸附 脱附等方法进行表征,结果表明,活性物种进入了介孔硅的骨架并保持了介孔结构特征,活性物种在母体表面分散较好。以十八酸和丙三醇的酯化反应作为探针反应考察其催化性能,结果表明,功能化介孔材料有较好的酯化反应活性。     

介孔材料的制备与应用进展

综述了模板法、水热法、溶胶-凝胶法、溶剂热法、超声化学法及反胶束法等制备介孔材料的方法,其中模板法介绍了阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、混合表面活性剂以及非表面活性剂等作为模板剂在介孔材料制备中的应用.评述了介孔材料的几种典型形貌,并对介孔材料在催化、吸附分离、传感器电极材料的制备以及酶的固定与分离等领域的应用进行了简要介绍.     

超临界流体技术在介孔材料制备中的应用

将制备介孔材料的传统方法与超临界流体方法进行了比较,总结了超临界流体技术在介孔材料制备中用于清除模板剂以及作为载体使硅基基团渗透入介孔模板两方面的应用,并介绍了以高聚物为模板制备介孔膜的原理。以超临界流体方法制备介孔材料,所得的产品孔径分布更窄,材料结构更规整、更有序,且模板清除率和硅基的装载效率都得到了提高。     

几种非传统结构的表面活性剂及其应用

介绍了几种具有非传统结构的表面活性剂,讨论了其结构特点;对利用非传统表面活性剂用于介孔材料的合成作了介绍。     

CO2/N2开关型脒基表面活性剂软模板制备介孔二氧化硅

模板法是制备介孔SiO₂的常用方法之一,而模板法通常需要脱除模板后才能得到介孔结构。以传统表面活性剂为模板合成介孔二氧化硅,除模板方法还有高温焙烧、溶剂萃取等,但这些方法均存在一定的缺点,如导致结构坍塌、消耗大量溶剂等。本文采用开关型表面活性剂N'-十二烷基-N,N-二甲基乙基脒碳酸氢盐为模板剂,以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源在碱性条件下合成SiO₂。与常规除模板法不同,本实验在反应结束后加热并通入N₂使表面活性剂分解失去表面活性,用水和丙酮洗涤后得到了形貌规整、孔道有序、具有较高比表面积和孔容的介孔SiO₂。同时还研究了有机盐乙二胺四乙酸二钠(Na₂EDTA)对介孔有序度、所得介孔材料比表面积、孔容孔径和模板残留量的影响。     

松香基季铵盐引导合成新型介孔材料的研究

选择松香基季铵盐为结构引导剂合成介孔材料,利用其特有的三环菲刚性骨架结构成功合成出4个系列多种结构的新型介孔材料.采用X射线衍射、N2吸附-脱附和透射电镜等技术手段考察了不同合成参数对材料结构的影响.本研究首次以大基团非长链表面活性剂引导合成介孔材料,丰富了介孔材料的种类,拓展了介孔材料的合成路线.     

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。     

有序介孔碳材料的模板化构筑及水处理应用研究

介孔碳材料是指孔径介于2 nm-50 nm的一类多孔碳材料。有序介孔碳材料，具有比表面积高、孔道结构规则有序、孔径分布狭窄、孔径大小可调控、表面易于修饰等结构特点和高机械强度、强吸附能力、化学惰性等性能特点，在诸多领域得到了广泛应用，特别是其作为新型吸附剂在水处理领域具有广阔的发展前景。有序介孔炭材料的制备方法主要有硬模板法和软模板法。模板和碳源的选择是控制有序介孔碳材料结构和性能的关键因素。本文从有序介孔硅、天然矿物、MOFs材料、嵌段共聚物等不同模板的角度对有序介孔碳、多级有序微/介孔碳、多级有序大/介孔碳的制备方法进行综述，并对有序介孔碳材料在水处理领域的应用进行简单介绍。     

软模板法合成有序介孔炭的模板剂研究进展

本文较为详尽地介绍了软模板法合成有序介孔炭材料过程中常用到的几种模板剂,包括两性表面活性剂、嵌段共聚物等,其中嵌段共聚物又可进一步划分为二嵌段共聚物和三嵌段共聚物.并简要介绍了合成介孔炭时采用的反应路线以及产物的结构特征.比较了不同模板剂在合成过程中的优缺点,并展望了其未来发展前景.