利用限阈空间分散活性位制备吸附剂及其性能探究文献综述
2020-05-17 21:44:39
1.前言 按照国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义,孔径在2~50 nm范围的多孔材料称为介孔材料。
自1992年Kresge等合成M41S以来,介孔分子筛以其高比表面积和规整有序的开放性孔道等特性,引起了人们的广泛关注。
1998年,赵东元等首次以三嵌段聚合物P123为模板剂,在酸性条件下合成了介孔材料SBA-15,该材料具有较好的水热与化学稳定性,受到越来越多研究者的关注。
其具有规则的孔径分布,大的孔道直径和较厚的孔壁结构,同时其(水)热稳定性也较M41S介孔材料有了较大提高。
在实际应用中,SBA-15可通过表面修饰、掺杂等方法引入催化活性组分,使其具有催化活性,采用原位法还可直接将活性物种引入硅骨架中,使得其在大分子的吸附以及一些新兴领域具有广阔的应用前景。
2.SBA-15的制备 SBA-15的合成是将P123作为模版分子,TEOS作为硅源,在酸性和一定温度条件下进行溶胶-凝胶反应的过程。
归纳起来,合成SBA-15会经历P123溶解(酸性条件)#8212;硅源的加入(水解缩聚)#8212;晶化(进一步缩聚、固化)这大致三个过程。
SBA-15目前较合理的合成机理是stucky小组提出的协同作用机理(CFM),该机理认为无机前驱体和有机模版剂在分子水平上物种相互之间的协同合作共组装是有序介观排列结构的来源,可表示为(S0H )(X-I )(S0代表表面活性剂P123,X-代表阴离子,I 代表Si 或Si-OH ),其间存在氢键、范德华力的作用。
SBA-15功能化目前有一锅法、预水解法、后修饰法,对于不同的功能基团由于其水解速率、亲疏水性、质子化程度等化学性能的不同会采取不同的功能化方法。
(1)一锅法:除将硅源与功能单体混合后再一起加入到P123溶液中以外,其他与空白SBA-15合成过程一样的合成方法。