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介观多级功能化孔材料的合成与性能

陈璐  
【摘要】: 本文致力于介观多级功能化孔材料的合成与性能的研究。针对介孔材料在实际应用中遇到的一些问题,从合成和后处理入手,就如何提高其催化及其他性能的活性和增加其稳定性进行了研究。 第一章中介绍了多孔材料特别是介孔材料以及微介孔材料的研究概况和主要研究内容。第二章中我们利用软模板法,以含硅的、较大尺寸的阳离子季铵盐为模板及唯一硅源,一步合成了兼具微介复合孔的材料SAPO-34-H,并通过各种表征手段对其孔道的性质及酸性进行测试。与传统SAPO-34相比,多级孔SAPO-34-H含有一套5.1 nm左右的介孔,并在引入介孔的同时降低了酸性,这样可以降低分子筛的失活速率,延长其寿命。在第三章中合成了一种含苯胺三聚体的桥键型有机硅氧烷。这种前驱体兼具聚苯胺导电聚合物的电活性及其低聚物的可溶、可操作性。以溶剂挥发法、添加葡萄糖和果糖作为有机添加剂,原位合成了含苯胺齐聚物的电活性有机材料;另外,以溶剂热法与无机硅源共聚,合成了含有电活性基团的无机-有机杂化材料。两种材料将扩大介孔材料在电学领域的应用。在第四章中通过一个高速、便捷的微波辅助催化氧化法去除了介孔材料SBA-15、MCM-41中的模板剂。并发现该法能在彻底的去除模板剂的同时,不会引起孔道的收缩和坍塌,并能保留较多的孔壁表面的硅羟基,将对介孔孔壁的进一步修饰有较大帮助。使用不同的芬顿试剂在去除不同合成路线的介孔材料模板剂的效率不同,并针对其提出了较为合理的解释。 本文详细的阐述了上述孔材料的合成及处理的方法和条件,并对其进行了结构特点及孔性质的表征。并仔细研究了相应体系下影响产物结构和性质的因素,为介孔材料在实际应用的方面提供了必要的基础。


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