二氧化硅介孔材料以及CoFe-,2-O-,4--SBA-15納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與磁性.pdf

1、介孔材料由于具有較大的比表面積、規(guī)整有序的孔道結(jié)構(gòu)，在催化、吸附/分離、以及生物等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。目前介孔材料主要是由無(wú)機(jī)前驅(qū)體和有機(jī)模板劑之間的界面定向引導(dǎo)作用，通過(guò)超分子自組裝作用而制備的。近年來(lái)由非磁性的氧化物基體和鑲嵌在其中的磁性納米顆粒組成的磁性納米復(fù)合材料引起了材料研究者的廣泛關(guān)注。而SBA-15介孔材料由于具有極高的比表面積、規(guī)則有序的孔道排列以及良好的熱穩(wěn)定性，成為了理想的模板材料，是多種納米材料的優(yōu)良載體，其多

2、孔特性可為磁性納米粒子提供成核位置，將顆粒間的團(tuán)聚降低并能控制顆粒尺寸大小。因此可以利用SBA-15介孔材料的有序陣列結(jié)構(gòu)作為模板，來(lái)合成基于SBA-15的磁性納米復(fù)合材料。而介孔薄膜材料可以說(shuō)是介孔材料的發(fā)展，具有某些特定的性質(zhì)，因而具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 本文制備了二維六方結(jié)構(gòu)的SBA-15介孔材料和二氧化硅介孔薄膜。然后利用SBA-15作為模板，通過(guò)雙溶劑法將CoFe2O4引入到SBA-15的孔道中來(lái)，制備出了CoFe2O4

3、/SBA-15納米復(fù)合材料，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并研究了不同含量的復(fù)合材料的磁性。主要結(jié)果如下： (1)以P123非離子型表面活性劑作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，TEOS為硅源，在酸性條件下利用溶膠-凝膠工藝，制備出了SBA-15介孔材料和二氧化硅介孔薄膜。利用小角XRD、N2吸附-脫附、FTIR、TEM、SEM等分析測(cè)試手段對(duì)SBA-15介孔材料和二氧化硅介孔薄膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明它們都具有規(guī)則排列的二維六方結(jié)構(gòu)，構(gòu)成介孔骨架為

4、非晶態(tài)的二氧化硅，孔道陣列周期參數(shù)口α0分別為12.89 nm和7.4 nm。 (2)以SBA-15為模板，通過(guò)雙溶劑法，將硝酸鐵和硝酸鈷引入到介孔SBA-15的孔道中，經(jīng)過(guò)800℃下煅燒5 h得到了CoFe2O4/SBA-15納米復(fù)合材料。利用XRD、TEM和N2吸附-脫附分析了CoFe2O4/SBA-15納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：復(fù)合材料在介觀尺度具有二維六方介孔結(jié)構(gòu)，CoFe2O4以尖晶石相分布在介孔SBA-15的孔道