有序介孔二氧化硅的合成与表征任务书
2020-05-24 12:16:18
1. 毕业设计(论文)的内容和要求
材料的发展是人类社会的进步原动力,从钻木取火到炼金术,再到半导体材料对信息科学的革命性变化,人类社会发展的每一步都与材料息息相关。世界著名科学家George Whitesides 说,正如二十世纪初物理科学的发展、二十世纪五六十年代生物科学的发展一样,二十一世纪将迎来化学的蓬勃发展。而在化学的各个研究领域里面,材料科学的研究一直是全世界科研工作者关注的重点。近年来,出现了许多具有特殊功能性的新型材料,介孔材料就是其中一种。由于介孔材料具有高度有序的介观结构、高比表面积、大孔容、可控的孔径尺寸及孔壁厚度,使得他们在药物传递、蛋白质固定、催化、燃料电池、传感器、污染环境处理等领域都有广泛应用,介孔材料正受到越来越多的关注。
具有许多一定大小的空隙以及比表面积高的结构材料被称为多孔材料,多孔材料是材料的一个重要组成部分,对我们的科研、生产具有重要作用。另外,多孔材料中最重要的一种结构即为孔径结构,其他的重要物理参数,例如孔容、比表面积、孔径的分布还有孔径大小均是了解多孔材料性能的参数,但是这些参数并不是自然存在且不变的,而是可以通过各种的制备工艺、利用其他的制备方法、利用温度的变化、表面活性剂的选择及酸碱度的调节等来控制。在对多孔材料的分析中研究孔径大小,并且能根据其大小将多孔材料分为如下三大类:
表1 多孔材料的分类
孔径大小(nm) lt;2 2-50 gt;50 |
分类 微孔材料 介孔材料 大孔材料 |
自从1992 年Kresge等在阳离子表面活性剂溶液中进行自组装合成了多孔的二氧化硅材料以来,利用有机表面活性剂作为模板制备这种带有可控的孔径三维有序无机材料的工作已经得到了很大程度的发展。在实验室中,有序结构二氧化硅材料往往需要以表面活性剂分子聚集体为模板,在酸性或者碱性条件下,在一定压力存在的水热条件下合成。酸性体系下,H 主要控制催化有机硅氧烷的水解和表面硅羟基的缩合,而在碱性体系下,OH-同时催化加快有机硅氧烷的水解和缩合从而形成缩合度高的紧密结构。因此,酸性合成常常得到丰富形貌的二氧化硅,而碱性合成往往得到高有序度和高稳定性的二氧化硅。
本论文利用三嵌段非离子表面活性剂F127作为模板,在酸性,高温水热条件下,合成高度有序立方型结构的介孔二氧化硅,并通过小角X射线衍射及高分辨率透射电镜等仪器进行表征。
2. 参考文献
[1] pengling zhang, zhuofu wu, ni xiao, et al. ordered cubic mesoporous silicas with large pore sizes synthesized via high-temperature route.[j]. langmuir 2009,25(22):13169-13175.
[2] 梁静霞,孔二氧化硅材料的制备与表征.[d].山东师范大学,
2014.
3. 毕业设计(论文)进程安排
2015.12-2016.1:查阅文献,写开题报告,翻译英文文献
2016.3-2016.5:准备药品,实施实验
2016.5-2016.6:对实验结果进行分析讨论,书写论文,准备答辩