收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

介孔SiO_2及其氧化物复合材料的制备与表征

张春  
【摘要】: 介孔SiO2材料具有较高的比表面积、孔道大小均匀、孔径可在2nm至50nm范围内连续调节等特性,使其在分离提纯、生物材料、催化、环境、能源等领域具有多种潜在的用途。本文采用不同的表面活性剂合成了介孔Si02及其氧化物复合材料,研究了有机硅烷Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对介孔Si02的表面改性处理,检测其吸附性能,并对MOx与Si02材料的复合机理进行初步性探讨。全文分为以下几个部分: 第一部分采用阴、阳离子混合表面活性剂作为模板,利用水热法合成了介孔SiO2。考察了制备介孔Si02过程中盐酸用量(溶液pH值)、醇水比例、煅烧温度等因素对合成材料孔结构的影响。实验结果表明,采用阴阳离子混合表面活性剂也可以得到有序孔道结构的介孔SiO2,产物结构与孔径受溶液的pH值、醇水比例、煅烧温度等因素的影响。所得孔径分布最均匀且比表面积较大的合成条件为:t=40℃, pH=4.0, m(CH3CH2OH)/m(H2O)=3:1。 而后对煅烧或是乙醇抽提所得的介孔SiO2进行氨基改性,通过傅立叶红外光谱、透射电镜、热重分析、氮气吸附-脱附等方法对产物结构进行表征,并研究了该材料对水溶液中金属铜离子的吸附性能,另外,还研究了不同比例的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基改性介孔SiO2后对Cu2+的吸附性能。实验结果表明,乙醇抽提氨基改性后的SiO2表现出较好的吸附性能,其接枝率为7.8%左右时吸附效果最为理想。增加改性剂的量,氨基连带的烷基分子链会堵塞材料孔道,反而使介孔材料的吸附能力大大降低。 第二部分以三嵌段共聚物(P123)作为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,利用水热合成在不同pH值条件下一步合成了掺杂Cu或Mn的介孔SiO2。通过N2等温吸附-脱附法、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、高分辨透射电镜(HRTEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对合成的样品进行表征。结果表明:在pH1.0的情况下合成的介孔CuO/SiO2材料在脱附曲线上表现为双介孔;当pH=1.5-4.0时,所得介孔材料的孔径逐渐变大,铜负载量也逐渐增加。但是在pH=1.5和2.0时,所得孔道有所阻塞。而负载Mn时在pH=0.5-2.0是在脱附曲线上都表现为双介孔,只是pH=4.0时才出现墨水瓶孔。实验结果说明通过调节酸度可以得到不同孔结构的纳米复合材料,此外,不同阴、阳离子也会对介孔复合材料的结构造成影响。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王欣;张舜光;段艳;侯凯湖;;非负载介孔Co-M0-Al_2O_3催化剂的制备及其加氢脱氧性能[J];化学反应工程与工艺;2010年04期
2 郭亚平;周玉;贾德昌;李保强;宁聪琴;郭亚军;;以Ti6Al4V为基体制备介孔碳酸根型羟基磷灰石/聚苯胺复合涂层(英文)[J];稀有金属材料与工程;2011年08期
3 王杰;宋丽贤;卢忠远;芦艾;宋英泽;;纳米SiO_2的溶胶-凝胶法制备及其最佳工艺条件[J];西南科技大学学报;2011年02期
4 司海恩;朱忠其;张瑾;刘强;柳清菊;;有序介孔SiO_2分子筛的制备研究[J];功能材料;2011年08期
5 贾铁昆;王晓峰;王为民;廖桂华;刘红飞;刘缙;;蠕虫状介孔SnO_2的合成与电化学性能研究[J];武汉理工大学学报;2011年07期
6 田博士;刘少华;刘艳艳;詹秀环;姚新建;王子云;;氨基功能化SBA-15介孔分子筛的制备与表征[J];合成化学;2011年04期
7 陈佩仪;胡芸;姜淑梅;韦朝海;;超亲水性含钛介孔SiO_2薄膜的制备及其自洁净性能研究[J];硅酸盐通报;2011年03期
8 李霞章;倪超英;陈志刚;;有序介孔CeO_2材料的制备与应用研究进展[J];常州大学学报(自然科学版);2011年02期
9 杨桦;孙德慧;任慧娟;崔振峰;;介孔碳纳米纤维为载体的铂催化剂的制备及电化学性质[J];高等学校化学学报;2011年08期
10 刘华;许珊;王晓来;;介孔Co_3O_4-CeO_2复合氧化物的制备及在CO选择性氧化中的应用[J];分子催化;2011年04期
11 袁金芳;李健生;王放;顾娟;孙秀云;韩卫清;王连军;;巯基功能化短孔道有序介孔材料HS-Zr-Ce-SBA-15的合成及吸附性能[J];功能材料;2011年09期
12 严丽霞;虞贤波;王靖岱;阳永荣;;多级孔道沸石用于甲醇制丙烯反应研究进展[J];化工进展;2011年09期
13 王绍梅;李惠云;邢晓刚;;钛硅溶胶后移植法制备Ti-KIT-1介孔分子筛[J];安阳师范学院学报;2011年02期
14 刘国锋;黄燕;戴玉华;李可心;;有序介孔WO_3/TiO_2的制备及其光催化性能研究[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2011年02期
15 杨肖;贾志刚;季生福;张欢;李旭涛;;Al-MnO_2/SBA-15催化剂的制备及其催化燃烧甲醛的性能[J];化工环保;2011年04期
16 李东瑜;何勇;王恺;;调变SBA-15分子筛孔径的若干方法[J];广东化工;2011年06期
17 方靖岳;秦石乔;张学骜;李新华;王飞;常胜利;;氨基功能化有序介孔SiO_2薄膜组装Au纳米粒子复合材料的可调色散性质[J];高等学校化学学报;2011年07期
18 张搏;;固体酸催化剂催化脂肪酸甲酯化反应[J];化学反应工程与工艺;2010年01期
19 曹映玉;孙风娟;王亚权;;新型磺酸基功能化的介孔MCM-41分子筛的合成及其性能研究[J];化学试剂;2011年07期
20 李惠云;郭金福;;有机氯硅烷修饰的介孔SBA-15及其疏水性[J];化学世界;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 戴群和;任博;陈东;武霞;孙继红;;溶剂效应对双模型介孔SiO_2分子筛表面负载磷钨酸的影响[A];第十八届全国稀土催化学术会议论文集[C];2011年
2 刘红霞;唐帆;邵荣;董锐;贾铭琳;陈松;;疏水介孔SiO_2气凝胶的低成本制备与性能表征[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
3 刘世明;王慧;曾令可;;纳米SiO_2气凝胶的性能表征与分形维数[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
4 姜建义;余菊华;许存义;刘春荣;;硅上SiO_2膜的喇曼谱[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年
5 安璐;杨红;胡鹤;杨仕平;;不同粒径SiO_2空心微球的制备及其在超声-磁共振成像中的初步应用研究[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
6 赵占强;戴忠玲;王友年;;射频等离子体刻蚀SiO_2的数值研究[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年
7 徐梦婧;费英伟;吴耀;金振民;;铬铁矿中SiO_2含量的高温高压实验研究——对铬铁矿出溶柯石英机制的启示[A];中国矿物岩石地球化学学会第13届学术年会论文集[C];2011年
8 徐群娜;马建中;周建华;李娜;;无皂乳液聚合法制备聚丙烯酸酯改性酪素/纳米SiO_2皮革涂饰剂及其性能的研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第二卷)[C];2011年
9 苏晓露;侯吉科;徐伟箭;;磷酸化(壳聚糖/PVA)-SiO_2质子交换膜的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
10 孟庆男;步欣源;王明阳;张恺;杨柏;;聚合物辅助刻蚀法合成SiO_2中空微球[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高琳;双模型介孔SiO_2表面功能化及其在药物缓控释中的应用[D];北京工业大学;2011年
2 高钱;多孔复合材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2010年
3 纳薇;介孔有机氧化硅材料的合成、改性及酶固定化[D];北京工业大学;2010年
4 王竹倩;多级孔分子筛材料的合成、表征及催化应用研究[D];吉林大学;2010年
5 李欣;多种拓扑结构聚合物的可控合成及对介孔硅纳米粒子的修饰[D];中国科学技术大学;2010年
6 刘惠平;新型介孔Al_2O_3的制备、表征及负载Pt催化剂的催化加氢性能研究[D];华东理工大学;2010年
7 许迪欧;多级孔纳米分子筛的制备与性质研究[D];吉林大学;2011年
8 郭海峰;介孔纳米磷灰石的模板法调控合成及形成机理[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 罗金勇;铈基介孔低温氧化催化剂和钡基NOx储存还原催化剂研究[D];天津大学;2009年
10 陈峰;超顺磁γ-Fe_2O_3@SiO_2介孔微球的制备、表征及应用[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张春;介孔SiO_2及其氧化物复合材料的制备与表征[D];安徽大学;2010年
2 范现芬;介孔氧化锆的制备及其机理初探[D];河北师范大学;2010年
3 张慧书;介孔TiO_2及可见光响应杀菌功能活性炭的制备和性能研究[D];东北林业大学;2010年
4 马燕辉;微孔—介孔复合分子筛的合成及其对CO_2吸附性能的研究[D];华东理工大学;2011年
5 苏沙沙;基于介孔纳米材料的抗癌药物控释体系的研究[D];华东理工大学;2011年
6 徐玉然;单分散介孔复合催化材料的制备与催化性能研究[D];华东理工大学;2011年
7 陈露;有序介孔固体磺酸的制备及其酸催化性能研究[D];华东师范大学;2011年
8 解林艳;介孔SiO_2/Fe_3O_4中空微球的可控制备及磁性能研究[D];北京工业大学;2011年
9 任文玲;介孔吸附剂的制备及脱附低浓度H_2S性能研究[D];大连理工大学;2011年
10 陈佩仪;过渡金属氧化物/介孔SiO_2复合薄膜的制备及其表面自洁净特性研究[D];华南理工大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 杨儒;纳米材料新星:有序介孔材料[N];中国化工报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978