介孔SiO2及其氧化物復(fù)合材料的制備與表征.pdf

1、介孔SiO2材料具有較高的比表面積、孔道大小均勻、孔徑可在2nm至50nm范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)等特性，使其在分離提純、生物材料、催化、環(huán)境、能源等領(lǐng)域具有多種潛在的用途。本文采用不同的表面活性劑合成了介孔SiO2及其氧化物復(fù)合材料，研究了有機(jī)硅烷g-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)對(duì)介孔SiO2的表面改性處理，檢測(cè)其吸附性能，并對(duì)MOX與SiO2材料的復(fù)合機(jī)理進(jìn)行初步性探討。全文分為以下幾個(gè)部分：
　　 第一部分采用陰、陽(yáng)離子混合表面

2、活性劑作為模板，利用水熱法合成了介孔SiO2?？疾炝酥苽浣榭譙iO2過(guò)程中鹽酸用量(溶液Ph值)、醇水比例、煅燒溫度等因素對(duì)合成材料孔結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用陰陽(yáng)離子混合表面活性劑也可以得到有序孔道結(jié)構(gòu)的介孔SiO2，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與孔徑受溶液的Ph值、醇水比例、煅燒溫度等因素的影響。所得孔徑分布最均勻且比表面積較大的合成條件為：t=40℃，Ph=4.0，m(CH3CH2OH)/m(H2O)=3:1。
　　 而后對(duì)煅燒或是乙醇抽

3、提所得的介孔SiO2進(jìn)行氨基改性，通過(guò)傅立葉紅外光譜、透射電鏡、熱重分析、氮?dú)馕?脫附等方法對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并研究了該材料對(duì)水溶液中金屬銅離子的吸附性能，另外，還研究了不同比例的g-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基改性介孔SiO2后對(duì)Cu2+的吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，乙醇抽提氨基改性后的SiO2表現(xiàn)出較好的吸附性能，其接枝率為7.8％左右時(shí)吸附效果最為理想。增加改性劑的量，氨基連帶的烷基分子鏈會(huì)堵塞材料孔道，反而使介孔材料的吸

4、附能力大大降低。
　　 第二部分以三嵌段共聚物(P123)作為模板劑，正硅酸乙酯(TEOS)為硅源，利用水熱合成在不同Ph值條件下一步合成了摻雜Cu或Mn的介孔SiO2。通過(guò)N2等溫吸附-脫附法、X射線衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、高分辨透射電鏡(HRTEM)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)和X射線光電子能譜(XPS)等手段對(duì)合成的樣品進(jìn)行表征。結(jié)果表明：在Ph≤1.0的情況下合成的介孔CuO