文献综述
1. 引言 根据国际纯粹与应用化学联合会(International union of pure and applied chemistry,IUPAC)的规定,按照孔径的的大小分类,多孔材料可分为大孔材料(孔径大于50 nm ),介孔材料(孔径在(2-50 ) nm之间)和微孔材料(孔径小于2nm)这三类。
由于孔径分布太宽,大孔材料在选择性吸附分离、脱附及催化等方面的使用受到严重的限制。
另一方面,微孔材料由于孔径太小,一些较大的分子反应物不易进入其内部,在一定程度上影响了材料的催化反应活性和选择性。
因此,人们一直在研究制备具有理想孔径尺寸的多孔材料。
早在20世纪70年代人们就开始合成有序介孔材料,日本科学家于1990年报道了相关的研究成果。
1992年,美国Mobil公司的研究人员首次使用烷基季按盐型阳离子表面活性剂为模板剂成功制备一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔二氧化硅材料M41s( Mobil composition of matters )。
这一材料的出现将材料孔径从微孔范围拓展到介孔范围,为很多在传统沸石类分子筛中不能进行的催化、生物分子分离及光电纳米材料的合成等过程提供了广阔的发展前景。
2. 介孔材料 介孔材料是指以表面活性剂形成的超分子结构为模板,通过有机物和无机物之间的界面定向导引作用组装而成一类孔径约在2~50 nm之间、孔径分布窄且具有规则孔道结构的无机多孔材料。
它具有以下几种特性:孔径均一且可调变,且有从一维到三维的有序孔道结构;拥有易于掺杂其他组分的无定型骨架组成,表面基团可官能化且无生理毒性;较大的比表面积和孔体积意味着接触面积大; 热稳定性和水热稳定性良好;规则的纳米级孔道结构可以作为纳米材料的微型反应容器。
随后,各种具有不同结构、不同组成和不同性能的介孔材料被不断地开发出来。
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