硅基小孔厚墙介孔材料的制备及应用

论文摘要

1992年Mobil公司合成了M41S系列硅基介孔分子筛，拓展了材料科学新的领域。在过去的十几年间，由于介孔分子筛材料具有超高的比表面积，均一的且易于调控的纳米孔径、丰富的表面化学基团，以及可调控的宏观形貌，使其在大分子分离、生物传感器、催化、吸附、微电子、光学以及制备新型纳米材料等领域显示出诱人的应用前景。在酸性条件下，由商品化三嵌段表面活性剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷（PEO-PPO-PEO），导向合成高度有序而稳定的六方介孔材料SBA-15，更是为介孔材料的发展提供了新的研究方向。本论文研究内容为：使用嵌段共聚物模板剂导向合成新型小孔厚墙介孔材料，然后以此为模板，在其孔道中合成小尺寸硫化物纳米微粒，以实现对有关粒子形状和尺寸控制。实验中分别以三嵌段高分子表面活性剂P104和P123为结构导向剂，合成了高度有序的、水热稳定性良好、六方结构的介孔分子筛SBA-15，并以此为模板合成纳米硫化镉和硫化锌。并采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及X射线衍射（XRD）等表征手段对所得的介孔材料和纳米硫化物的复合体系进行了形态考察。透射电镜可以清楚地看到，在SBA-15均匀的孔道（平均孔径4nm）中生成了纳米硫化物，并且在荧光光谱中出现了蓝移现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 缩写表
• 第一章 绪论
• 1.1 介孔材料研究背景及研究内容
• 1.1.1 介孔材料的发展
• 1.1.2 研究内容
• 1.2 介孔材料的合成特征、机理及方法
• 1.2.1 介孔材料合成的基本特征
• 1.2.2 介孔材料的合成机理
• 1.2.3 介孔材料的合成方法
• 1.3 介孔材料合成影响因素
• 1.3.1 无机物种
• 1.3.2 表面活性剂
• 1.3.3 溶液温度和pH值
• 1.4 介孔材料孔道内表面活性剂的去除
• 1.4.1 焙烧法除掉表面活性剂
• 1.4.2 溶剂抽提法去除表面活性剂
• 1.5 介孔材料的应用与研究进展
• 1.6 纳米硫化物的研究背景
• 1.7 纳米硫化物的合成方法
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要试剂及仪器
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要仪器
• 2 SBA-15的合成与表征'>2.2 介孔SiO₂SBA-15的合成与表征
• 2.2.1 实验步骤
• 2.2.2 介孔材料SBA-15的表征
• 2.3 纳米硫化物的制备
• 2.3.1 纳米硫化镉的合成
• 2.3.2 纳米硫化锌的合成
• 2.3.3 纳米硫化锌物的表征
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 小孔厚墙介孔材料SBA-15的合成研究
• 3.1.1 选用不同的表面活性剂进行反应的结果测定
• 3.1.2 选用不同反应温度对产物的影响
• 3.2 纳米硫化物的测定结果讨论
• 3.2.1 不同反应条件下合成的纳米硫化镉
• 3.2.2 不同反应条件下合成的纳米硫化锌
• 结论
• 参考文献
• 致谢