不同制备条件对SBA_15介孔氧化硅的形貌_比表面积和孔径分布的影响

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介孔二氧化硅纳米分类

介孔二氧化硅纳米分类介孔二氧化硅纳米颗粒是一种具有高度有序孔洞结构的纳米材料，其孔径在2-50纳米之间。

由于其独特的孔径和结构，介孔二氧化硅纳米颗粒在许多领域都具有广泛的应用前景。

本文将对介孔二氧化硅纳米颗粒的分类和特性进行详细的盘点。

一、介孔二氧化硅纳米颗粒的分类根据制备方法和孔径大小的不同，介孔二氧化硅纳米颗粒可以分为以下几类：1.MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒是一种典型的介孔材料，其孔径在2-50纳米之间，具有良好的有序性和可调性。

MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒的合成方法主要包括溶胶-凝胶法、微乳液法等。

2.SBA-15型介孔二氧化硅纳米颗粒SBA-15型介孔二氧化硅纳米颗粒是一种具有三维孔洞结构的材料，其孔径在3-50纳米之间。

与MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒相比，SBA-15型介孔二氧化硅纳米颗粒的孔径较大，且具有较高的比表面积和孔体积。

SBA-15型介孔二氧化硅纳米颗粒的合成方法主要包括模板法、离子交换法等。

3.杂化介孔二氧化硅纳米颗粒杂化介孔二氧化硅纳米颗粒是指将其他物质引入介孔二氧化硅纳米颗粒中，形成一种新型的复合材料。

这种材料可以结合不同物质的优点，发挥出更加优异的性能。

常见的杂化介孔二氧化硅纳米颗粒包括硅-磷杂化介孔二氧化硅纳米颗粒、硅-钛杂化介孔二氧化硅纳米颗粒等。

二、介孔二氧化硅纳米颗粒的特性1.高比表面积和孔体积：介孔二氧化硅纳米颗粒具有较高的比表面积和孔体积，可以提供更多的反应活性位点，增强材料的吸附和分离性能。

2.高度有序的结构：介孔二氧化硅纳米颗粒具有高度有序的结构，其孔径大小和排列方式可以通过制备条件进行调控，从而实现材料的定制化生产。

3.良好的热稳定性和化学稳定性：介孔二氧化硅纳米颗粒的热稳定性和化学稳定性较好，可以在较宽的温度和酸碱度范围内保持稳定的性能。

4.易于功能化：介孔二氧化硅纳米颗粒的表面富含羟基，可以通过各种化学反应进行功能化，引入所需的官能团或活性物质，实现材料的功能化改性。

使用国产P123合成SBA-15及催化2-萘甲醚乙酰化反应

使用国产P123合成SBA-15及催化2-萘甲醚乙酰化反应许慧斌;兰鲲;陈平【摘要】以国产P123为模板剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为助模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,在强酸条件下采用水热合成法制备了SBA-15介孔分子筛,考察了不同反应条件对SBA-15分子筛晶体结构的影响.结果表明,在反应温度40℃,晶化24 h,m(P123)∶m(TEOS)∶m(SDBS)∶m(HCl)∶m(H2O)=1∶2.2∶0.12∶2.5∶33.5的条件下,可以合成出高度有序的SBA-15,与使用进口P123合成的SBA-15结构接近.以SBA-15为载体,采用浸渍法制备了SBA-15负载磷钨酸催化剂(HPW/SBA-15),用于催化2-萘甲醚与乙酸酐的乙酰化反应.实验发现,40％HPW/SBA-15的催化效果好,2-萘甲醚的转化率为92.59％,主产物2-甲氧基-1-萘乙酮的选择性达99.22％.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】5页(P37-41)【关键词】国产P123;介孔分子筛;十二烷基苯磺酸钠;2-萘甲醚【作者】许慧斌;兰鲲;陈平【作者单位】辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】O643.36目前，合成SBA-15所用的模板剂基本上都是采用进口的P123嵌段共聚物，价格昂贵，对于投入大规模的工业生产有一定的制约作用。

笔者首次使用国产的三嵌段共聚物P123取代进口的P123作模板剂，合成出SBA-15介孔分子筛，将其作为载体，通过浸渍法制备负载磷钨酸的催化剂HPW/SBA-15，以2-萘甲醚与乙酸酐发生傅-克酰基化反应为探针反应，评价其催化效果。

三嵌段共聚物P123(平均相对分子质量约为4 500)、三嵌段共聚物F127(平均相对分子质量约为8 600)，山东省安丘市鲁兴化学有限公司；十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，AR，国药集团化学试剂有限公司；进口P123(平均相对分子质量5 800)，Aldrich；正硅酸乙酯(TEOS)，AR，天津市大茂化学试剂厂；十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，AR，天津市光复精细化工研究所；十二烷基硫酸钠(SDS)，CP，国药集团化学试剂有限公司。

改性SBA-15介孔脱硫剂的合成、表征及其应用研究的开题报告

改性SBA-15介孔脱硫剂的合成、表征及其应用研究的开题报告一、研究背景和意义煤炭、石油等能源及化工工业的发展，不可避免地产生了大量污染物，其中SO2是主要的大气污染物之一。

它的排放会严重影响大气环境的质量，危害人体健康和生态环境的稳定性。

因此，研究和开发高效的脱硫剂，对于减少大气污染和保护环境质量具有重要的意义。

介孔材料具有大比表面积、高孔容、可调孔径、优异的催化性能等特点，是材料科学研究领域的热点之一。

SBA-15是一种具有典型介孔结构的有序介孔材料，具有优异的物理、化学和热稳定性能。

由于SBA-15表面上具有大量Si-OH基团和较好的酸性，故其很容易与硫化物反应，形成稳定的硫代酸盐，并且可以有效地催化氧化那些不利于SO2吸收和转化的物质。

因此，研究和开发新型改性SBA-15介孔脱硫剂，对于改善大气环境质量和保护生态环境具有重要的意义。

二、研究内容本项目旨在合成、表征及应用改性SBA-15介孔脱硫剂，具体研究内容包括：1. 合成改性SBA-15介孔材料：采用模板法中的电压调控法，利用P123作为模板剂，通过改变添加剂种类和添加量的方法，合成一系列不同类型的改性SBA-15介孔材料。

2. 表征改性SBA-15介孔材料：通过常规的物化分析手段，如XRD、TEM、FTIR、N2吸附-脱附等方法，对不同类型的SBA-15介孔材料的表面形态、孔径大小、孔道结构以及化学组成进行详细的表征和分析。

3. 考察改性SBA-15介孔脱硫剂的吸附性能：利用吸附采样器对50~1000 ppm的SO2气体进行吸附实验，考察不同类型的改性SBA-15介孔材料的吸附性能，分析其吸附容量、吸附速率和吸附特性等。

4. 研究改性SBA-15介孔脱硫剂的反应机理：通过动态测试的方法，对不同类型的改性SBA-15介孔材料中SO2的吸附、转化及生成的硫化物的特性进行研究和分析，为进一步优化和设计改性SBA-15介孔脱硫剂提供理论依据。

功能化SBA-15介孔材料的制备及其吸附性能研究

功能化SBA-15介孔材料的制备及其吸附性能研究廖庆玲;NGUYEN Xuan Sang;侯静涛;陈跃;冯伟;何忠忠【摘要】硅基介孔材料因其特有的特性,被用于去除废水中重金属离子的吸附剂.为了提高对目标污染物的吸附容量,本文采用一步法和两步法制备了氨基或巯基功能化SBA-15介孔材料,利用傅里叶红外光谱仪、场发射扫描电镜、X射线衍射仪和氮气吸附脱附表征测试了材料的化学组成、微观形貌和物相结构.测试结果显示经功能化处理后的样品成功地接枝氨基或巯基功能基团.研究发现,经功能化处理后,材料的骨架结构及介孔孔道均未被破坏,但有序性下降且出现少许团聚,物性参数也有一定程度下降,功能化材料对Zn2+、Pb2+、Cr3+和Cu2+的吸附率均有大幅度提高.经氨基或巯基功能化后,SBA-15介孔材料对水体中重金属离子的吸附率有很大提高,但一步法制备的功能化硅基介孔材料因模板剂去除不彻底而影响了对重金属离子的吸附效率,两步法制备的功能化硅基介孔材料对重金属离子的吸附效果更好,说明本文的功能化硅基介孔材料工艺是可行有效的,但两步法合成的功能化介孔材料具有更好的吸附效果.【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2018(026)005【总页数】7页(P26-32)【关键词】氨基;巯基;功能化;介孔材料;重金属;吸附【作者】廖庆玲;NGUYEN Xuan Sang;侯静涛;陈跃;冯伟;何忠忠【作者单位】武汉理工大学资源与环境学院,武汉430071;湖北理工学院材料科学与工程学院,湖北黄石435003;武汉理工大学资源与环境学院,武汉430071;武汉理工大学资源与环境学院,武汉430071;湖北理工学院材料科学与工程学院,湖北黄石435003;湖北理工学院材料科学与工程学院,湖北黄石435003;大冶有色设计研究院有限公司,湖北黄石435005【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8SBA-15介孔材料不仅具有均一的孔径和可观的内表面积，而且其内表面还有比较丰富的硅轻基，使得硅基介孔材料可以作为功能分子的宿主进行表面修饰，这些结构和特点赋予了硅基介孔材料在吸附及先进功能材料和复合材料等方面具有广阔的应用前景[1-3].硅基介孔材料具有优良的传输性能,不易造成吸附分子移动的障碍,是一种很好地分离富集材料，广泛用于去除废水中重金属离子的吸附剂[4-5].为了提高对目标污染物的吸附容量,很多学者对介孔材料的制备方法进行了改进[6-8]，但采用不同工艺对介孔材料进行表面修饰后对金属离子吸附效果的影响却鲜有报道.本研究采用传统的共聚法[9](即一步法)和嫁接法[10](即两步法)合成氨基功能化硅基介孔材料和巯基功能化SBA-15介孔材料，考察合成的功能化硅基介孔材料对金属离子是否具有较高的负载能力，并比较两种合成工艺的优缺点以及对金属离子的吸附效果，以期为功能化硅基介孔材料应用于重金属离子废水领域提供一定的理论基础.1 实验1.1 实验原料和试剂浓盐酸，分析纯，河南信阳市化学试剂厂；正硅酸乙酯(TEOS)，分析纯，天津市福晨化学试剂公司；P123(EO20PO70EO20)，Ma=5 800，Sigma Aldrich公司；3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，分析纯，湖北省武大有机硅新材料股份有限公司；3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)，分析纯，湖北省武大有机硅新材料股份有限公司；冰醋酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；无水乙醇，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；蒸馏水，实验室自制.1.2 实验设备JJ-1型电动搅拌仪，常州国华电器有限公司；JB90-D型强力电动搅拌仪，上海标本模型总厂；JM-2003型电子天平，余姚铭记称重校验设备有限公司；HHS-12电热型恒温水浴锅，上海市东星建材实验设备公司； DZF-2001型真空干燥箱，上海市圣欣科学仪器有限责任公司.TAS-986型原子吸收光谱仪，北京市筲析通用公司.1.3 一步法制备功能化硅基介孔材料以P123为模板剂，TEOS为硅源，APTES(或MPTMS)为功能化硅烷偶联剂.首先称取4.03 g的P123并放入到500 mL的三口烧瓶中，再分别先后加入蒸馏水100 mL和浓盐酸20.80 mL，混合溶液在40 ℃恒温水浴中搅拌1 h直至混合物完全溶解，然后用微量移液管逐滴滴加TEOS溶液8.50 mL，继续搅拌1 h后加入0.86 mL APTES或0.86 mL MPTMS，继续搅拌20 h后将混合溶液倒入烧杯中，在室温下静止晶化2 d后再抽滤，滤饼用蒸馏水反复冲洗多次，直至滤液呈中性，然后，将滤饼在80 ℃下干燥后得到的白色原粉，记为P-S-N-1或P-S-S-1，最后利用萃取回流法除去模板剂，每1.5 g原粉加入200 mL乙醇溶液，不断搅拌使原粉均匀分散于乙醇溶液中，并在65 ℃加热搅拌下萃取冷凝回流6 h，得到的混合液常温下冷却并抽滤，滤饼先用乙醇溶液冲洗3～5次，然后，用蒸馏水反复冲洗后在100 ℃下干燥，得到功能化材料，记为S-N-1或S-S-1.1.4 两步法制备功能化硅基介孔材料以合成的SBA-15为母体材料，记为S-2，APTES(或MPTMS)为功能化硅烷偶联剂.将合成的S-2、乙醇和APTES或MPTMS按照1∶30∶3的质量比依次加入到三口烧瓶中，并不断搅拌，使S-2均匀分散于混合溶液中，并在65 ℃下加热搅拌冷凝回流6 h后于常温下冷却和抽滤，滤饼用乙醇溶液冲洗多次，然后再用蒸馏水反复冲洗至滤液呈中性，滤饼在100 ℃下干燥后得到功能化材料，记为S-N-2或S-S-2.1.5 测试与表征利用日本Hitachi公司S-4800型场发射扫描电镜完成扫描电子显微镜(SEM)，其中加速电压为10 kV.低角度粉末X射线衍射分析仪型号为HZG41B-PC，釆用CuKα为辐射源(λ=0.154 18 nm)，扫描速度0.05°/s.利用日本电子株式会社JEM-2100F型透射电子显微镜(TEM)观测形貌，加速电压200 kV.样品的比表面积(SBET)和孔结构通过美国麦克公司ASAP2020型粉体氮吸附仪进行分析.在氮吸附前，测试样品先于180 ℃下脱气.样品的比表面积(SBET)釆用多点BET计算方法测定，其相对压力(P/P0)在0.05～0.3.孔体积(VP)采用相对压力P/P0=0.99时的氮气吸附体积来确定.采用BJH法和脱附等温线确定其孔径分布.通过日本岛津公司的IRAffinity-1 FTIR型光谱仪测试合成样品的傅里叶变换红外光谱(FTIR)，测试频率范围4 000～400 cm-1.1.6 重金属离子的吸附实验分别研究功能化S-2介孔材料对溶液中单一金属离子的吸附性能.选取Zn2+，Pb2+，Cr3+ ，Cu2+作为研究对象，用蒸馏水分别配制浓度为0.5 mmol/L的Zn(NO3)2、Pb(NO3)2 ﹑Cr(NO3)3及Cu(NO3)2溶液.为确保单一影响因素，进行pH的调节，调节pH到7.6.将上述含重金属离子的溶液各取6份，每份100 mL，然后,向每份溶液中分别加入吸附剂0.20 g并迅速搅拌计时，由于吸附初始阶段，吸附速度较快，时间取点相对比较密集，随着吸附的进行，时间取点间隔逐渐加大，选取的吸附时间分别为5，10，20，30，40，60，90，120，180和360 min，在每个吸附时间点取上层清液的滤液5 mL盛放于封口试剂瓶中.利用TAS-986原子火焰吸收光谱测定所收集滤液中残余金属离子的含量，以吸附时间为横轴，溶液中重金属离子的浓度为纵轴，绘制吸附剂对重金属离子的吸附曲线.重金属去除率(η，%) 和吸附容量( R，μg/g) 的计算公式分别为式中：C0为被吸附前溶液中重金属离子的浓度， mmol/L；Ct为被吸附后溶液中重金属离子的浓度,mmol/L；m为投入介孔吸附材料的质量, g；V为重金属离子溶液的体积, mL；M为被吸附重金属离子的摩尔质量,g/mol.2 结果与讨论2.1 化学结构分析S-2的红外光谱所具有的特征吸收光谱主要由以下7个吸收峰组成(图1)，分别是451～471cm-1处由Si—O—Si键的弯曲振动引起的吸收峰， 805 cm-1附近由Si—O—Si键的对称伸缩振动引起的吸收峰，965 cm-1附近由Si—OH的对称伸缩振动引起的吸收峰是介孔分子筛的特征吸收峰，1 080 cm-1附近由介孔分子筛骨架Si—O—Si键非对称伸缩振动引起的吸收峰，3 420和1 630 cm-1附近由缔合状态的羟基振动引起的吸收峰[11].氨基功能化的所有样品均相对于未功能化样品出现了一些新的吸收峰.在2 830～1 930 cm-1附近出现两个明显的新的特征峰，这对应于C—H的反对称和对称伸缩振动；在1 490 cm-1附近可以看到另一个特征峰，这对应于伯胺(NH2)的面内伸缩振动吸收特征峰；在690 cm-1附近的特征峰对应于伯胺(NH2)的面外伸缩振动吸收特征峰；C—N的伸缩振动峰应出现在1 020 ～1 340 cm-1附近，与C—C 的伸缩振动吸收峰可能一起和介孔分子筛骨架Si—O—Si键非对称伸缩振动吸收峰重叠[12]；巯基功能化的所有样品也均出现了一些新的吸收峰，在2 830～1 930 cm-1附近出现两个明显的新的特征峰，这对应于C—H的反对称和对称伸缩振动[13]；在2 560 cm-1附近可以看到另一个特征峰，这对应于巯基的伸缩振动峰，在695 cm-1附近处的吸收峰对应于S—CH2的伸缩振动峰[14].由上述谱图信息分析结果可推断出氨基和巯基功能团已分别成功嫁接于S-2介孔材料的表面上.图1 样品M-2和S-2功能化前后的红外光谱图Fig.1 FT-IR spectras for M-2 and S-2 before and after functionalized一步法合成的功能化样品的吸收峰更加丰富，且在2 830～1 930 cm-1附近出现的两个特征吸收峰相对更明显，这可能是一步法合成的样品没经过高温煅烧导致模板剂没有去除完全造成的，可能会导致材料的孔隙率降低，对重金属离子的吸附有一定的影响；两步法合成样品的红外图谱在3 420和1 630 cm-1附近的吸收峰稍微增强，说明合成样品中的硅羟基浓度有所增加，对重金属离子的吸附有一定的促进作用，进一步表明两步法处理过程对硅基介孔材料的功能化是有效的.2.2 晶体学物性参数分析图2为样品功能化前后的小角XRD测试谱图.由图2可以较清晰地看出：所有功能化后的S-2样品均出现了(100) 晶面的衍射峰，但衍射峰的强度也不同程度地减弱了，说明经过功能化后的S-2仍然具有介孔材料的晶体学特征，也说明介孔材料表面经氨基和巯基功能团接枝后并没有改变其孔道结构性质[15]；两步法功能化的样品和一步法氨基和巯基功能化后的样品在(100)晶面衍射峰强度比较一致，一步法制备得到的样品衍射峰强度最弱，可能是因为一步法模板剂去除不完全所致，与化学结构分析结果一致；功能化后所有样品在(110)、(200)和(210)晶面的衍射峰强度均出现了较大程度的减弱，可能是由于接枝有机功能团后，虽然介孔材料的孔道结构特征没有显著改变，但孔道组成成分变得更加丰富，从而导致其有序度有所下降；所有功能化后的S-2样品的衍射峰都有向高角度偏移的趋势，由布拉格方程可以推算得出：介孔材料功能化后的晶格常数变小，孔径也有一定程度的缩小.也说明介孔材料的内壁成功接枝了一定的有机功能团.2.3 形貌分析S-2功能化后样品的形貌如图3所示，可以看到：所有样品都不同程度地发生了一定的团聚现象，说明功能化样品表面的极性由于化学成分的改变而发生了改变；一步法功能化合成的样品表面同样出现了白色的颗粒状物质镶嵌在材料里，这是没有去除干净而残留在材料里的模板剂，与红外光谱的测试表征结果一致；两步法功能化合成样品的表面不再光滑而较粗糙，说明功能化硅基介孔材料接枝效果相对较好，功能化过程并未使母体材料的主体结构遭到破坏，功能团还成功地接枝到硅基介孔材料的表面，能有效地增强材料对水体中重金属离子的吸附能力[16].图 2 硅基介孔材料功能化前后的小角 XRD 谱图Fig.2 Low-angle X-ray diffraction of S-2 before and after functionalized图3 硅基介孔材料S-2功能化样品的SEM图Fig.3 SEM images for mesoporous silica samples of S-2 after functionalized2.4 比表面积和孔径分布分析SBA-15介孔材料样品的多孔结构以及BET比表面积等性质对重金属离子的吸附性能有一定的影响，所有制备样品的氮气吸附脱附实验曲线如图4所示.S-2功能化前后样品的氮气吸附脱附曲线也都呈Ⅳ型[17]，说明样品功能化后样品的孔道结构并没有被破坏，样品是介孔结构，这与前文的表征结果(图2)一致.各种功能化方法制备的样品的最可几孔径、比表面积及孔容等参数也有一定变化，具体结果见表1.图4 S-2功能化前后样品的氮气吸附脱附曲线Fig.4 Nitrogen adsorption-desorption isotherms of S-2 before and after functionalized表1 S-2功能化前后样品的物性参数Table 1 Physical properties of the samples of S-2 before and after functionalized样品最可几孔径/nm孔容/(cm3·g-1) 比表面积/(m2·g-1)S-24.300.8702838.2S-N-12.950.545 3545.5S-N-24.210.754 5746.4S-S-13.020.553 1550.7S-S-24.220.767 3757.6从表1可以看出：所有功能化后样品的物性参数都有一定程度下降；功能化方法不同，其样品的物性参数差异也相差比较大；一步法功能化样品S-N-1和S-S-1的物性参数比较接近，二步法功能化样品S-N-2和S-S-2的物性参数也比较接近；一步法功能化合成的样品的孔容和比表面积有明显下降，S-N-1分别下降37.34%和34.92%，S-S-1分别下降36.44%和34.30%，可能是由于模板剂除去不彻底而占据了部分的孔道空间，使得孔容和比表面积都相对显著降低；两步法功能化样品的物性参数也比功能化前有所下降，但下降没有一步法功能化明显，S-N-2分别下降13.30%和10.95%，S-S-2分别下降11.82%和9.62%，也说明功能化后孔道结构没有被破坏，只是一部分孔道空间被接枝的有机功能团占据，孔道内有机功能团的存在对重金属离子的吸附有一定的促进作用.2.5 水体中重金属离子的吸附实验根据对所合成材料的测试与表征， S-2材料功能化后仍为有序介孔材料，具有较高的比表面积、较窄的孔径分布及较大的孔容等特性，可作为理想的吸附材料处理废水中的重金属离子.图5显示S-2介孔材料对重金属离子良好的动力学吸附性能并未因功能化而发生改变.所有介孔材料的吸附机理基本符合多孔性吸附剂吸附溶液中物质所存在的3个必要步骤.在初始吸附阶段，吸附剂的吸附速率都相对较快，且随着吸附的进行，其吸附速度有所减小，在约180 min后，几乎都趋于吸附平衡.在吸附的初始阶段，重金属离子主要被介孔材料的外表面吸附，传质阻力比较小而传质推动力又相对比较大，所以吸附速率较快；伴随着吸附过程的进行，溶液中重金属离子的浓度会逐渐减小，由于重金属离子沿介孔材料的微孔逐渐向介孔材料的内部扩散，扩散阻力渐增，而吸附速率又主要受扩散控制，导致吸附速率越来越小；吸附进行到最后，吸附主要发生在介孔材料的内表面，且浓度推动力越来越小，吸附基本达到动态平衡.各材料的吸附率结果分析见表2.S-2功能化所有样品对4种重金属离子的吸附相关数据如表2所示，硅基介孔材料经功能化后对重金属离子的吸附率都有一定程度的增加，说明有机功能团的引入对重金属离子的吸附有促进作用，这可能与功能基团能与金属离子形成比较稳定的化合配位体有很大关系[18].功能化方法不同其吸附效果也不一样，所有一步法功能化样品对金属离子的吸附率均不如两步法功能化样品，模板剂去除不干净，占据了有效吸附孔道从而在一定程度上影响了吸附效果.针对Zn2+、Pb2+和Cr3+，氨基功能化效果比巯基功能化效果要好，而对于Cu2+，巯基功能化效果比氨基功能化效果好，这与功能基团对各种金属离子的螯合能力大小有很大关系.Zn2+、Pb2+、Cr3+和Cu2+的最高吸附率分别为91.43%、93.36%、69.47%和90.96%，吸附效果较好，说明功能化的硅基介孔材料在治理含重金属离子废水的应用中具有良好的潜在应用前景.图5 S-2介孔材料功能化前后对金属离子的吸附曲线Fig.5 Metal ion adsorption curve for the samples before and after functionalized表2 S-2功能化前后对重金属离子的吸附结果Table 2 Metal ion adsorption results for the S-2 before and after functionalized材料Zn2+Pb2+Cr3+Cu2+CtRηCtRηCtRηCtRηS-20.22713754.620.23913152.230.3507530.080.26311847.32S-N-10.14217971.540.08720782.700.23613252.750.24013052.05S-N-20.04322991.430.03323393.360.15317469.470.06521887.07S-S-10.15117469.780.09020582.050.24712750.620.18915662.25S-S-20.05722288.680.03623292.710.17916064.200.04522790.963 结论一步法、两步法功能化方法均能在一定程度上接枝功能团基团，且不破坏硅基介孔材料的介孔结构，但由于有机功能团的介入并占据了部分孔道空间，使孔道的有序性、孔容和比表面积等物性参数下降.经氨基或巯基功能化后的SBA-15介孔材料对水体中重金属离子的吸附率有很大提高，其中一步法由于模板剂去除不干净而导致吸附效果相对受影响，但功能化SBA-15介孔材料在治理重金属废水的领域仍具有潜在的应用前景.参考文献：【相关文献】[1] YOKOI Toshiyuki, KUBOTA Yoshihiro, TATSUMI Takashi. Amino-functionalized mesoporous silica as base catalyst and adsorbent[J]. Applied Catalysis A: 2012, 421-422: 14-37.DOI:j.apcata.2012.02.004[2] CHEN Xinqing, KOON Fung Lam, KING Lun Yeung. Selective removal of chromium from different aqueous systems using magnetic MCM-41 nanosorbents[J]. Chemical Engineering Journal, 2011, 172 (2-3): 728-734.DOI:10.1016/j.cej.2011.06.042[3] GRIGOROPOULOU G, STATHI P, KARAKASSIDES M A. Functionalized SiO2 with N-, S-containing ligands for Pb(II) and Cd(II) adsorption[J].Colloids and Surfaces A, 2008,320 (1-3): 25-35.DOI:10.1016/j.colsurfa.2008.01.007[4] SANGVANICH Thanapon, SUKWAROTWAT Vichaya, WIACEK Robert J,et al. Selective capture of cesium and thallium from natural waters and simulated wastes with copper ferrocyanide functionalized mesoporous silica[J]. Journal of Hazardous Materials, 2010,182(1-3): 225-231.DOI: 10.1016/j.jhazmat.2010.06.019[5] HAN Y J, STUCKY G D, BUTLER A. Mesoporous silicate sequestration and release of proteins[J]. Journal of the American Chemical Society, 1999, 121(42): 9897-9898.DOI:10.1021/ja992138r[6] FAN J, LEI J, WANG L M, et al. Rapid and high-capacity immobilization of enzymes based on mesoporous silicas with controlled morphologies [J]. Chemical Communications, 2003(17): 2140-2141.DOI:10.1039/b304391f[7] XIA T, KOVOCHICH M, LIONG M, et al. Polyethyleneimine coating enhances the cellular uptake of mesoporous silica nanoparticles and allows safe delivery of siRNA and DNA constructs [J]. ACS Nano, 2009, 3(10): 3273-3286.DOI:10.1021/nn900918w[8] LIONG M,LU J,KOVOCHICH M,et al. Multifunctional inorganic nanoparticles for imaging, targeting, and drug delivery [J]. ACS Nano, 2008, 2(5): 889-896.DOI:10.1021/nn800072t[9] ZUO Donghua, LANE James, CULY Dan,et al.Sulfonic acid functionalized mesoporous SBA-15 catalysts for biodiesel production[J]. Applied Catalysis B：Environmental, 2013,129: 342-350.DOI:10.1016/j.apcatb.2012.09.029[10] LAN Bingyan, HUANG Ruihuan, LI Laisheng,et al.Catalytic ozonation of p-chlorobenzoic acid in aqueous solution using Fe-MCM-41 as catalyst[J]. Chemical Engineering Journal, 2013, 219 (3): 346-354.DOI:10.1016/j.cej.2012.12.083[11] BELHADJ B,CAMESELLE C, AKRETCHE DE. Physico-chemical effects of ion-exchange fibers on electrokinetic transportation of metal ions[J]. Separation and Purification Technology, 2014, 135: 72-79.DOI:10.1016/j.seppur.2014.07.053[12] LAI Shiau Wu, LIN Hsiu Li, YU T Leon. Hydrogen release from ammonia borane embedded in mesoporous silica scaffolds: SBA-15 and MCM-41[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2012, 37 (19): 14393-1440.DOI:10.1016/j.ijhydene.2012.07.033[13] HAJIAGHABABAEI L，GHASEMI B，BADIEI A，et al. Aminobenzenesulfonamide functionalized SBA-15 nanoporous molecular sieve: as a new and promising adsorbent for preconcentration of lead and copper ions[J]. 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Journal of Hazardous Materials, 2008, 152(2): 690-698.DOI:10.1016/j.jhazmat.2007.07.060[18] COLM McManamon, AOIFE M Burke, JUSTIN D Holmes. Amine-functionalised SBA-15 of tailored pore size for heavy metal adsorption[J]. Journal of Colloid and Interface Science，2011，369(1):330-337.DOI:10.1016/j.jcis.2011.11.063。

Al掺杂SBA-15介孔材料的合成与吸附性能研究

Al掺杂SBA-15介孔材料的合成与吸附性能研究宁静慧【摘要】采用两步水热法合成了Al掺杂SBA-15介孔分子筛,并且用XRD、SEM、N2吸附与UV-Vis对所合成的样品进行表征.考察了Al掺杂SBA-15介孔分子筛的有序度、表面形貌、比表面积、Si/Al比以及对亚甲基蓝吸附性能的影响.结果表明:介孔材料保持了完好的二维六方介孔结构,表面形貌无变化,比表面积减小,铝元素均匀地掺杂于SBA-15的骨架当中,Si/Al约为21.4;Al掺杂SBA-15对水溶液中的亚甲基蓝展现出良好的吸附性能,在15 min内,吸附率达96％.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2019(048)001【总页数】5页(P51-54,74)【关键词】两步法;Al-SBA-15;吸附性能【作者】宁静慧【作者单位】宝鸡职业技术学院生物与建筑工程学院,陕西宝鸡721013【正文语种】中文【中图分类】O643染料污染是一个令人担忧的环境问题，因为它对人类以及动植物会产生很大的危害。

染料是有色的有机化合物，广泛应用于纺织、皮革、造纸、食品添加剂、化妆品等行业[1]。

大多数染料都有复杂的芳香族结构，即使在有氧化剂的情况下，在光或热作用下也能稳定存在和不可降解[2]。

长期摄入含有过量染料的水可能具有诱变和致癌作用，在更严重的情况下，会对人类的肝脏、消化系统和中枢神经系统造成直接的严重损害[3]。

因此，在废水排放到环境中之前，有必要对含有染料的废水进行净化，以满足排放要求。

在众多的染料废水处理方法中，吸附法在操作上的便捷性和对有毒污染物的不敏感性等方面被认为是一种很有前途的、经济的水净化方法[4-5]。

活性炭作为一种高效的吸附剂在废水处理中有着悠久的历史，但由于其材料成本高、分离工艺难度大，并不是广泛应用于工业的理想材料[6]。

因此，开发一种高吸附能力、低成本、易分离的吸附剂成为科学家和研究人员的目标[7]。

SBA-15作为一种介孔二氧化硅材料，由于其规则的孔道结构、高的比表面积、较窄的孔径分布等显著特性，在吸附领域受到人们的广泛研究[8-11]。

不同制备条件对SBA-15介孔氧化硅的形貌、比表面积和孔径分布的影响

状颗粒，而静置水解则有利于成球颗粒的形成。与水热陈化处理相比，微波能快速方便地合成形貌规则、比表面积大且孑径较均一的ＳＡ１。ＬＢ一５
关键词：介孔材料；Ｂ一５搅拌；ＳＡ１；棒状；微波加热
中图分类号：７１Ｏ３文献标识码：Ａ
ＳＡ１是一种由三嵌段高聚物Ｐ２ＰＯ— ＰＢ一５１３（ＥＰＯＰＯ）向而成的有序度高、 —Ｅ导大孔径（－０ｍ）厚２３ｎ、壁和具有较好水热稳定性的介孔材料。介孔材料的
其外在形貌、粒大／［。对不同形貌介孔材料的颗Ｉ一Ｘ．形成过程的研究有助于理解介孔材料生成的机理。关于介孔ＳＡ一５微球的形成机理和影响因素，Ｂ１前
的研究。
２ｌ年第ｌ期０１２
桑净净等：同制备条件对ＳＡ１介孔氧化硅的形貌、不Ｂ一５比表面积和孔径分布的影响
５
Ｏ００ＯＯＯＯ０Ｏ
３结论
ＳＡ一５合成过程中增加助表面活性剂ＣＡＢＢ１Ｔ用量，以制备具有较大孔径的球型产物，着可随
（ＴＢ，ｙｒｌｓｏｄｔｎ，ｎｇｇｔａｎｕｄｒｃｏａｅｉａｉｉｎｏｅｍｏｈｌｇ，ｕｆｃｒａＣＡ）ｈｄｏｙｉｃｎｉｏｓａｄａｉｅｔｔｎｅｒｗｖｒｄａｏｎｔｒｏｙｓｒｅａｓｉｎｒｍｅｍｉｒｔｈｐｏａｅ

介孔SBA-15的制备及药物缓释性能研究

收稿日期:2015-05-24作者简介:曹亮(1996-),男,黑龙江兰西人,绥化学院食品与制药工程学院2014级制药工程专业学生。

田喜强(1979-),男,黑龙江兰西人,绥化学院食品与制药工程学院副教授,硕士,研究方向:纳米功能材料。

基金项目:绥化学院大学生科技创新项目(shxy201514);黑龙江省大学生创新创业训练计划项目(201510236016)。

曹亮田喜强董艳萍李萍萍贺金鹏李志鹏介孔SBA-15的制备及药物缓释性能研究摘要:采用P123/F127为模板剂,以正硅酸乙酯(TEOS )为硅源,合成介孔S BA-15,并通过真空浸渍法完成甲硝唑与S BA-15的组装,利用X 射线衍射介孔S BA-15进行表征;研究组装于S BA-15上的甲硝唑在模拟胃液中的释放情况。

实验结果表明:甲硝唑已组装于S BA-15孔道内,组装的甲硝唑在模拟胃液中缓释12h 释放达70%,说明介孔S BA-15对甲硝唑有明显的缓释作用。

关键词:介孔材料;甲硝唑;缓释性能;真空浸渍中图分类号:R944文献标识码:A 文章编号:2095-0438(2016)2-0151-03(绥化学院食品与制药工程学院黑龙江绥化152061)介孔S BA-15是硅基介孔材料,硅基介孔材料有纯度高、大比表面积和表面富含硅醇基易形成氢键等的性能,生物相容性好,合成技术简单,成本低,广泛应用于医药缓释领域[1-2]。

由于介孔S BA-15的孔道均一可调、硅基骨架稳定、比表面积较高及无毒性等特点,因而具备药物载体的基本条件,且介孔S BA-15表面的硅羟基可提高其控释性能[3-4]。

甲硝唑是抗感染药物,化学名:2-甲基-5-硝基咪唑-1-乙醇,人们最初发现甲硝唑对女性滴虫病疗效显著,并开始作为抗滴虫病药物试用于临床,这就是它被命名为灭滴灵的原因。

科学家研究治疗滴虫病的同时,发现灭滴灵可以杀死引起口腔感染的厌氧菌[5]。

所以,世界卫生组织把甲硝唑确定为抗厌氧菌感染的特效药物。

Co掺杂SBA-15介孔分子筛的合成及其催化性能

Co 掺杂SBA-15介孔分子筛的合成及其性能周祥，孔黎明，菅盘铭（扬州大学化学化工学院，江苏，扬州，225002）摘要：本文以硝酸钴为钴源，采用水热合成法制备了单独钴掺杂的以及钴、镁同时负载的SBA-15介孔分子筛。

通过X 射线衍射（XRD ）、透射电镜（TEM ）、紫外漫反射（Uv-vis ）等手段对其结构进行了分析。

分别以叔丁基过氧化氢（TBHP ）、过氧化氢、空气为氧化剂，考察了钴掺杂的SBA-15介孔分子筛对苯乙烯的催化氧化性能。

关键词：Co-SBA-15；苯乙烯；催化氧化含钴介孔分子筛在烯烃环氧化、羟基化和光催化等氧化反应中具有较好的催化活性，研究合成高比表面积和高水热稳定性含钴介孔分子筛具有重要意义。

因此，本文以硝酸钴为钴源，采用直接水热合成法在不同PH 值下制备了钴含量掺杂的SBA-15介孔分子筛并对其进行了表征，制备方法参照文献[1]，主要在初始pH 值分别为6,7,8条件下制备了钴掺杂的SBA-15介孔分子筛，标记为Co-SBA-15(x)，x 为晶化液的初始pH 值。

12345SBA-15100Co/Mg-SBA-15110200Co-SBA-15(6)Co-SBA-15(7)2 theta/°I n t e n s i t y (a .u .)Co-SBA-15(8)1020304050607080SBA-152 theta/°I n t e n s i t y (a .u .)1.88%Co/Mg-SBA-150.08%Co-SBA-15 (6)0.68%Co-SBA-15 (7)2.61%Co-SBA-15 (8)图1 样品的XRD 小角衍射图图2 样品的XRD 广角衍射图图1为样品的小角XRD 衍射图，在2θ为0.8°处出现较强的衍射峰，另外2θ在1.4°~2°范围内出现两个强度较弱的衍射峰，这三个衍射峰是二维六方结构的典型特征峰，分别归属于二维六方相（p6mm ）结构的（100）、（110）、（200）晶面衍射峰，而且衍射峰强度较大，峰型尖锐，说明所合成的Co-SBA-15(PH=6、7、8)、Co/Mg-SBA-15分子筛结构有序性较好。

具有不同形貌的介孔材料SBA-15的制备研究[1]

酸溶液浓度４ｍｏｌ／Ｌ，温度为１５℃，晶化温度为１２０℃；球形ＳＢＡ－１５的粒径在３岬－２０
Ｉｌｍ，比表面积为４８６．５ｍ２／ｇ，平均孔径为６．０６ｈｉｌｌ。（２）在草酸体系下，以Ｐ１２３为模板剂，ＴＥＯＳ为硅源，成功合成出了高度有序的、
具有形貌良好、六方介孔相的纤维状介孔ＳＢＡ．１５分子筛。通过偏光显微镜、ＸＲＤ、Ｎ２吸附．脱附和ＳＥＭ表征，详细考察搅拌速率、酸的用量、晶化温度和晶化时间对产品形貌和结构的影响，结果表明：制备纤维状ＳＢＡ．１５分子筛的最佳条件为搅拌速率１０００ｒｐｍ，酸的用量为Ｏ．８４ｇ，晶化温度８０℃，晶化时间１２ｈ；纤维状ＳＢＡ．１５的长度可达
ｖｏｌｕｍｅＴＥＯＳ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＰ１２３ａｎｄｏｘａｌａｔｅｕｓａｇｅ，ｔｈｅ
ｏｆＴＥＯＳｏｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆ
ｆｉｌｍＳＢＡ－１５ｓｉｅｖｅＷａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＢＡ一１５；ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃａｃｉｄ；ｏｘａｌａｔｅａｃｉｄ；ｓｐｈｅｒｉｃａｌ；ｆｉｂｅｒｌｉｋｅ；ｆｉｌｍ
中国石油人学（华东）硕』ｊ学位论文
第一章前言
从古至今，人类赖以生存的物质基础以及认识自然、改造自然的工具便是材料。我们可以这样说，自从人类出现开始，我们身边便有出现了材料。由此可见，材料对人类社会影响及其深远。上个世纪７０年代开始，人们将材料、能源和信息三者定义为社会主义文明的三大支柱。随着高新技术群的兴起，上个世纪８０年代，进而又把新材料、生物技术、信息技术三者一并列作新技术革命的重大标志。如今，材料已经发展成为国民经济建设、人民生活以及国防建设的重要组成部分。
ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃａｃｉｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｃｌｕｄｅ：（１）ＦｏｒｔｈｅｓｐｈｅｒｉｃａｌｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌＳＢＡ－１５ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆ

功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究

功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究引言：功能化有序介孔材料SBA-15是一种具有颇高研究及应用价值的材料，其独特的孔道结构和表面性质赋予其出色的催化、吸附、分离等功能。

本文旨在介绍SBA-15的合成方法及其在催化和吸附领域的应用研究。

一、SBA-15的合成方法：SBA-15是一种有序排列的介孔材料，其合成方法主要有两种：硅胶模板法和硅胺法。

硅胶模板法是最常用的一种方法，首先选择一种适当的模板剂，像十六烷基胺（CTAB）或PEG等，然后加入硅源和酸性条件下的溶剂，通过水热反应形成SBA-15的有序孔道结构；硅胺法则是根据正硅酸乙酯和硫酸的反应生成一种硅胺中间体，而后再通过水热反应形成SBA-15。

两种方法都可以得到有序孔道的SBA-15材料，但前者更为常用。

二、SBA-15的表征与功能化方法：SBA-15的结构可以通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、氮气吸脱附（BET）等手段进行表征。

透射电镜可以观察到其有序排列的孔道结构，X射线衍射则可以确定孔道的直径大小，而氮气吸脱附则可以测定孔道的比表面积和孔容。

功能化方法主要通过表面修饰或改性来赋予SBA-15特定的化学或物理性质，如在其表面引入功能基团，或通过金属离子的交换得到特定催化性能。

三、SBA-15的催化应用：由于SBA-15具有可调控的孔道结构和高比表面积，使其成为催化剂载体的理想材料。

将催化剂负载在SBA-15上可以提高其催化活性和选择性，并且有助于减少副反应的发生。

常见的负载在SBA-15上的催化剂有金属纳米颗粒、金属氧化物和酸性物质等。

以金属纳米颗粒为例，将其负载在SBA-15上可以制备出高效的催化剂，如铂负载SBA-15催化剂可应用于甲醇氧化反应，表现出优异的活性和稳定性。

四、SBA-15的吸附应用：SBA-15由于其大孔道结构和高介孔比表面积，使其成为吸附剂的理想材料。

介孔分子筛SBA15的研究进展

介孔分子筛SBA15的研究进展介孔分子筛SBA15是一种具有规则排列介孔结构的硅铝酸盐材料，由于其独特的孔道结构和良好的吸附性能而备受。

在众多工业领域，SBA15被广泛应用于催化剂、吸附剂、分离膜等领域。

近年来，随着材料科学和纳米技术的迅速发展，SBA15的研究取得了显著的进展。

本文将介绍SBA15的制备方法、结构特点和应用现状，并展望未来的研究方向。

介孔分子筛SBA15的制备方法主要包括模板法、反模板法、无模板法等。

其中，模板法是最常用的制备方法，通过将硅源、铝源和模板剂混合加热，再经过脱模板和高温焙烧得到SBA15。

反模板法则是将已合成的SBA15作为模板，通过离子交换和热处理得到目标分子筛。

无模板法是通过调控反应条件，直接合成SBA15，但难度较大。

SBA15具有有序的介孔结构，孔径大小可在2-10纳米范围内调节，具有较高的比表面积和孔容。

介孔分子筛SBA15在很多领域都显示出了广泛的应用前景，如催化剂、吸附剂、分离膜等。

在催化剂领域，SBA15作为酸性催化剂，可用于裂化反应、异构化反应、烷基化反应等。

在吸附剂领域，SBA15对某些金属离子和有机物具有较好的吸附性能，可用于水处理、气体分离和有害物质的吸附。

在分离膜领域，SBA15具有较高的透水性和选择性，可用于分离水和有机溶剂。

然而，目前的研究还存在着一些不足之处。

SBA15的制备方法仍需进一步优化，以提高产率和纯度。

SBA15的应用领域还有待进一步拓展，尤其是在光电、储能等新兴领域的应用研究尚处于起步阶段。

对于SBA15的孔道结构和表面性质的研究仍需深入，以更好地理解其性能和应用。

本文采用模板法合成了介孔分子筛SBA15，并通过XRD、N2吸附-脱附等表征方法对其结构和性能进行了详细研究。

同时，利用原位红外光谱和量子化学计算等方法，对SBA15的表面性质和吸附机理进行了深入探讨。

通过调整模板剂的种类和浓度，成功合成了具有有序介孔结构的SBA15分子筛。

氨基功能化SBA-15介孔分子筛的制备与表征

氨基功能化SBA-15介孔分子筛的制备与表征田博士;刘少华;刘艳艳;詹秀环;姚新建;王子云【摘要】Amino-functionalized NH2-SBA-15 mesoporous materials( shorter form NH2-SBA-15 ) were prepared by a post-synthesis method using 3-aminopropyltriethoxysilane as the coupling agent. The structure and performances of NH2-SBA-15 were characterized by FT-IR, element analysis, XRD,SEM and N2 adsorption/desorption. The results showed that amine was successfully grafted on the surface of SBA-15 and the NH2-SBA-15 possessed a well ordered hexagonal mesoporouspared with pure SBA-15, the surface area, the pore size and the pore volume of the H2-SBA-15 were decreased. The content of aminein the NH2-SBA-15 was about 3.47 mmol·g-1.%以3-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,采用后合成法对介孔分子筛(SBA-15)的表面进行改性,制得氨基功能化的介孔NH<,2>-SBA-15材料(简称NH<,2>-SBA-15),其结构和性能经FT-IR,元素分析,XRD,SEM及低温N<,2>吸附-脱附表征.结果表明,氨基成功地嫁接到SBA-15表面,含量高达3.47 mmol·g<'-1>.与SBA-15相比,NH<,2>-SBA-15的比表面积、孔径和孔容减少,且仍具有有序六方介孔结构.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2011(019)004【总页数】5页(P460-464)【关键词】介孔SBA-15;3-氨丙基三乙氧基硅烷;氨基功能化;制备;表征【作者】田博士;刘少华;刘艳艳;詹秀环;姚新建;王子云【作者单位】周口师范学院,化学系,河南,周口,466000;周口师范学院,化学系,河南,周口,466000;周口师范学院,化学系,河南,周口,466000;周口师范学院,化学系,河南,周口,466000;周口师范学院,化学系,河南,周口,466000;周口师范学院,化学系,河南,周口,466000【正文语种】中文【中图分类】O611.4;O647自1992年MCM-41介孔分子筛问世以来[1]，有关介孔分子筛的研究已经成为热点之一。

功能化SBA-15介孔二氧化硅的制备及在药物递送系统中的应用进展

功能化SBA-15介孔二氧化硅的制备及在药物递送系统中的应用进展张文君;吕江维;陈威;王鹏光【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2022(36)18【摘要】介孔二氧化硅具有孔径均匀可调、孔容大、表面积大、表面容易功能化修饰、无毒、生物相容性好等优点,是一种理想的药物载体材料,可以用于构建药物递送系统(Drug delivery system,DDS),解决传统载体如脂质体、聚合物胶束等存在的稳定性差、分散不均匀、药物过早降解和消除等问题。

SBA-15是一种新型的二氧化硅介孔分子筛,以其较大的孔径、较厚的孔壁、高比表面积以及有序孔道等特征被广泛应用于DDS。

SBA-15表面存在大量硅烷醇基,表面活性高,利用适当的官能团、金属离子或其他材料等对其孔口、孔道内外表面进行修饰,可以实现负载药物的可控释放、多功能智能化响应及抗癌药物的靶向治疗等多种功能,最大程度地发挥药物的治疗效果,有效降低药物的毒副作用,提高药物的生物利用度。

近年来,经过功能化修饰的SBA-15在DDS中的应用主要体现在:(1)提高药物溶解度及溶出速率。

选择合适的功能化试剂改变SBA-15表面性质,进而改变载体表面与药物分子之间的相互作用,增加药物的吸附量,从而改善难溶性药物的溶解度和溶出速率。

(2)作为药物缓释载体。

通过有机基团、金属或金属氧化物等的表面修饰,以增强药物与载体表面之间的作用力,延长药物的释放。

(3)作为药物控释载体。

通过构建配体修饰的靶向型DDS、内部或外部刺激响应型DDS实现药物的可控释放。

除此以外,SBA-15在骨组织修复、基因治疗、医学成像、伤口敷料等生物医学工程方面也有广泛的应用。

本文介绍了功能化SBA-15介孔二氧化硅的制备方法、类型、特点,归纳了其在DDS中的应用及最新研究进展,以期为功能化介孔二氧化硅载体的实际应用提供参考。

【总页数】11页(P51-61)【作者】张文君;吕江维;陈威;王鹏光【作者单位】哈尔滨商业大学药学院【正文语种】中文【中图分类】R944【相关文献】1.介孔二氧化硅在药物递送系统中的研究进展2.介孔二氧化硅在药物递送系统及其体内外研究进展3.功能化介孔二氧化硅纳米粒子在药物递送系统中的研究进展4.刺激响应和靶向型介孔二氧化硅纳米颗粒递送抗肿瘤药物的研究进展5.介孔二氧化硅纳米粒子药物递送系统研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

SBA—15介孔分子筛的改性及其催化性能研究_毕业设计论文

在无机微孔材料中，以沸石分子筛和类沸石分子筛材料最为常见，它是由Si、Al等为基质所形成的结晶硅铝酸盐。微孔材料具有大小均匀的微孔和规整的孔道结构，其在吸附、催化与分离等领域都有着广泛的应用。但由于其孔道尺寸小（一般在2.0 nm以下），一般只能用于较小分子参加的反应，在有机大分子和生物大分子的催化和吸附作用等方面应用甚少[5]。随着介孔分子筛的开发和应用，这一限制得到了极大的突破。
MCM-48
长链烷基二甲基铵、双子表面活性剂
TEOS、无定形二氧化硅
2-5
Ia3d
有序立方三维孔道
SBA
SBA-15
三嵌段共聚物(P123)
TEOS
P6mm
有序六方二维孔道
SBA-16
三嵌段共聚物(P127)
TEOS
4-30
P6mm
无序二维孔道结
HMS
HMS
长链伯胺
TEOS
2-10
P6mm
蠕虫状的孔道结构
本科毕业设计（论文）
题目
SBA-15介孔分子筛的改性及
其催化性能研究
学生姓名
学号
院（系）
专业
化学工程与工艺
指导教师
时间
2013年6月8日
摘要
介孔分子筛SBA-15具有较高比表面积、规则孔道结构及孔径易于控制、热稳定性和水热稳定性较好、表面易官能化等特点，在催化化学和吸附分离等领域有广阔的应用前景。当前，介孔分子筛的发展重点是催化方面的应用。运用恰当的修饰剂与适宜的修饰方法，对其进行功能化修饰是提高其催化性能的有效方法。
正是因为介孔材料的这些优良结构特性，使其被广泛应用在催化、吸附和分离、生物医学、化学传感器、环境保护和纳米材料合成等方面。
1.1.1

不同孔径SBA-15介孔分子筛的合成与结构表征黄权

不同孔径SBA-15介孔分子筛的合成与结构表征黄权发表时间：2019-10-24T14:23:38.823Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：黄权[导读] 摘要：介孔分子筛的孔道结构高度有序，具有很高的比表面积，在多相催化、吸附/分离、微反应器等领域具有应用潜力。

（中天钢铁集团有限公司江苏常州 213000）摘要：介孔分子筛的孔道结构高度有序，具有很高的比表面积，在多相催化、吸附/分离、微反应器等领域具有应用潜力。

为避免嫁接的磺酸基和磷钨酸在接枝改性过程中受到异类物质或离子干扰，寻求一种简单、操作性强、高产量的介孔孔径可控的SBA-15介孔分子筛的合成路径：利用分子自组装的方式，通过调整水热温度和时间合成具有不同孔径大小的SBA-15介孔分子筛，对其结构进行表征、分析。

关键词：介孔分子筛；SBA-15；合成；孔径；壁厚1介孔材料（分子筛）概述分子筛是一类多孔的具有骨架结构的水合硅铝酸晶体，具有规则的孔道和排列整齐、内表面极大的空穴。

按照国际纯粹与应用化学协会（IUPAC）的定义，根据孔径大小，分为3类：微孔（<2nm）、介孔（2-50nm）和大孔（>50nm）。

如表1.1所示，是根据不同孔径和孔的分布状况绘制出来的一些具体例子[1]。

介孔分子筛具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等特点，同时具有较高的热稳定性和水热稳定性。

2 SBA-15介孔分子筛合成机理及制备方法2.1 SBA-15介孔分子筛合成机理其中比较具有典型性的有协同作用机理、液晶模板机理、电荷匹配机理、层状褶皱机理和棒状自组装机理等。

2.2 SBA-15介孔分子筛的制备方法介孔分子筛材料的合成简单说就是“造孔”。

如何制造出有序的介孔，相应的有很多种方法和技巧。

造孔的方法按模板剂的不同可分为硬模板法和软模板法。

介孔材料SBA-15的合成方法主要有以下两种：一是水热合成[2，3]，二是微波辐射法[4，5]。

介孔SBA-15的形貌控制合成及负载染料后其光学性能

2011年第69卷化学学报V ol. 69, 2011第23期, 2827～2834 ACTA CHIMICA SINICA No. 23, 2827～2834xiaotianli@*E-mail:Received May 4, 2011; revised July 29, 2011; accepted September 14, 2011.国家自然科学基金(Nos. 21076094, 51102092, 51072051, 20876040)和中央高校基本科研业务费专项基金(Nos. 11QG24, 09ZG04)资助项目.2828化学学报V ol. 69, 2011条件的新型材料, 在平板显示、非线性光学、固态可调谐染料激光器、光致变色太阳能浓集器等方面都表现出了广阔的应用前景, 是国际材料科学与信息科学研究中一个具有潜在应用价值的崭新领域.在多种介孔无机材料中, 介孔SBA-15材料由于具有较高的水热稳定性、规则的纳米级孔道、大的比表面积、4.6～30 nm范围的孔径、孔道内大量的硅羟基等特点[1]而展现出其优越性. 这些特性为介孔SBA-15材料的应用提供了基础: 其适度大小的孔径为客体材料在其孔道内组装或负载提供了可能性[2]; 其由于大量硅羟基而具有的较强极性, 为客体材料在孔道内的稳定存在提供了可能性. 主体材料与客体材料之间具有一定的相互作用, 如静电力、超分子作用力、范德华力及共价结合等, 使得功能性主客体复合材料不仅具有客体纳米粒子和主体介孔材料本身的性质, 还产生了二者并不具备的一些特殊性质. 因此, 我们可以通过对主体、客体材料进行调控来有目的地合成具有特定功能的新型复合材料, 并将其广泛应用于催化、纳米材料微反应器、光学器件和传感器等领域[3,4].美国Mobil公司的科学家Kresge等[5]首次报道了介孔氧化硅材料后, 其优异的性能引起了人们的重视, 并相继对不同形貌介孔硅材料的合成开展了系列研究工作. 1998年, 赵等[6,7]首次提出了以双亲性非离子高分子三嵌段共聚物P123为模板剂, 以正硅酸乙酯(TEOS)、正硅酸甲酯(TMOS)、正硅酸丁酯(TBOS)为硅源, 在酸性介质中, 一定温度下搅拌、晶化、煅烧, 合成了具有高度有序二维六方相结构的介孔SBA-15粉末材料. 2000年, 孙锦玉和赵东元[8]用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作共溶剂, P123为表面活性剂, 正硅酸乙酯为硅源, 在40 ℃酸性介质中合成出“面包圈”状高度有序大孔径介孔SBA-15粉末材料. 此后, 由于不同的应用目的, 人们合成了不同形貌、不同孔径以及不同结构的介孔SBA-15粉末材料. 与此同时, 人们在控制材料结构的同时也对其在尺寸上的宏观外貌进行调控. 目前已经制备出薄膜、单块、纤维等多种具有可操作性形貌的介孔材料[9～18], 其中介孔薄膜、单块由于具有规则有序的介孔结构、可操作性、有利于实际应用而被列为研究重点. Stucky等利用双头季铵盐为模板剂合成三维六角(P63/mmc)结构介孔氧化硅薄膜[19], 其定向生长的c轴与薄膜的生长界面垂直, 从而为物质在薄膜垂直方向上的传递提供了通道. 冯萍云等[20]在多元体系中聚合酸性氧化硅溶胶, 制备出介孔氧化硅块状材料. 赵东元研究小组[21]利用快速溶剂挥发法(液体石蜡保护)合成出无裂缝的介孔单块材料. 从以上合成方法来看, 不同形貌介孔SBA-15材料的合成具有以下特点: 合成条件温和; 表面活性剂易去除, 介孔结构不易坍塌; 中性表面活性剂与中性无机前驱体间的排斥力小得多, 能够形成较厚的孔壁, 进而提高了介孔骨架结构的热及水热稳定性.在溶液体系中, 染料分子即使在很低的浓度下也会发生聚集, 团聚后的染料分子光学活性得不到体现, 这是由于激发能量很容易通过热弛豫被释放出去. 染料分子呈现单分散状态是体现其光学活性的必要条件. 具有规则有序孔道结构的介孔SBA-15材料可以有效地分散染料分子, 避免其团聚, 从而使染料分子在介孔材料孔道中表现出很好的光学活性, 如光致发光、荧光弛豫等. 这主要是由于主客体之间较强的相互作用引起了很大的Stocks位移[22], 从而引起π电子体系发生改变, 增大了基态、激发态间的能级, 复合物的吸收及发射波长都发生了很大改变, 同时也因为它们之间的相互作用会使染料分子失去转动自由度, 从而减少了二聚体的形成. 因此, 以不同形貌介孔SBA-15材料为主体材料, 利用化学及物理的方法将有机小分子或者纳米微粒组装或负载到特定形貌介孔材料孔道中, 形成新型功能性介孔SBA-15复合材料, 使其显示出特殊的光、电、磁等特性, 为其在光学微器件、微传感器等领域开展应用研究奠定了良好的基础.本工作中, 我们采用水热-组装法、溶剂挥发法制备了孔道中负载香豆素4 (Coumarin 4即Cou4)或罗丹明B (Rhodamine B即RhB)染料的介孔棒状SBA-15粉末、介孔SBA-15薄膜、介孔SBA-15单块复合材料. 功能性染料分子通过范德华力、氢键等分子间作用力被限域在介孔SBA-15材料孔道内, 既能保持染料分子单分散性、良好的光学活性, 又能使染料分子不容易被洗脱出孔道而保持主客体复合物的光学稳定性. 通过一系列的表征测试证实了染料分子单分散存在于介孔孔道中, 合成的介孔复合物具有良好的光学活性, 在固态可调谐染料激光器、太阳能浓集器、平板显示、光质变色、非线性光学等方面都显示了较好的应用前景.1 实验部分1.1 试剂与仪器盐酸(2 mol/L)、浓硝酸(HNO3)、无水乙醇(EtOH)、双氧水(H2O2)、氯仿(CHCl3)、罗丹明B (RhB)、7-羟基- 4-甲基香豆素 4 (Cou4)均购自北京化学试剂厂; EO20PO70EO20, poly(ethylene glycol)-block-poly-(propyl- ene glycol)-block-poly(ethylene glycol) (P123, M＝5800)购自BASF公司; 正硅酸乙酯(TEOS)购自天津天泰化学工业公司; γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-Aminopro-pyltriethoxysilane)购自武汉天目科技有限公司.No. 23 古丽米娜等：介孔SBA-15的形貌控制合成及负载染料后其光学性能研究2829JSM-6700F型扫描电子显微镜(SEM); Siemens D5005 X射线衍射(XRD)仪; PERKIN ELMER UV-Lambda-20紫外漫反射(Uv-vis)光谱仪; LS 55型荧光/磷光发光分光光度计(PL); ASAP 2010m氮气吸附-脱附仪; Shimadzu RF-5301 PC荧光发射(PL)光谱仪; JEM-2010F透射电镜(JEOL, JAPAN); 单块、薄膜的形貌直接用数码相机拍照.1.2 实验过程1.2.1 介孔棒状SBA-15粉末(RSBA-15)的合成及Cou4染料的组装(Cou4/RSBA)介孔棒状SBA-15粉末的合成采用1 g非离子三嵌段共聚化合物P123作为结构导向剂, 按文献[23, 24]中的合成方法进行. 得到的产物经抽滤、蒸馏水洗涤、干燥, 550 ℃保持 5 h除去模板剂. 最后取 1 g得到的SBA-15粉末, 加入60 mL甲醇及3.2 mL (18 mmol) γ-氨丙基三乙氧基硅烷回流搅拌6 h进行氨基修饰. 产物经抽滤、甲醇冲洗、真空干燥后待用.0.25 g经氨基修饰的介孔棒状SBA-15粉末, 浸泡在50 mL浓度为1×10－3 mol/L的香豆素4的氯仿溶液中, 室温下搅拌10 h, 抽滤, 用氯仿冲洗至滤液无色, 产物在室温下干燥.1.2.2 介孔SBA-15单块的合成及染料的负载空白介孔SBA-15单块的合成(SBA-15 Monolith):0.9 g P123加入0.1 g 2 mol/L 的HCl, 15 mL EtOH和0.8g H2O的混合溶液中, 搅拌0.5 h后得到澄清透明溶液, 在搅拌时向此溶液中滴加2.08 g TEOS, 激烈搅拌2 h 后, 将反应溶液转移到合适的容器中, 静置于室温环境下直到得到完整透明的单块.负载RhB染料的介孔SBA-15单块的制备(RhB/Mono): 0.9 g P123与15 mL RhB溶液(10－3 mol/L 乙醇为溶剂)加入到0.1 g 2 mol/L HCl和0.8 g H2O的混合液中, 搅拌0.5 h后得到玫红色透明溶液, 在搅拌的条件下向此溶液中滴加2.08 g TEOS, 激烈搅拌2 h后, 将反应溶液转移至合适的容器中, 静置于室温环境下, 直到得到玫红色透明完整的单块.1.2.3 介孔SBA-15薄膜的合成及染料的负载空白介孔SBA-15薄膜的制备(SBA-15 Film): 将1 g P123加入0.2 g HCl (2 mol/L)和5 g EtOH中, 待其完全溶解, 再滴入2.08 g TEOS, 此混合溶液在室温下搅拌2 h直至硅源完全水解. 将水解后的混合液倾倒在表面皿中, 室温下静置干燥. 几天后, 表面皿表面形成一层膜, 将其从表面皿中剥离出.负载Cou4染料的介孔SBA-15薄膜的制备(Cou4/Film): 将1 g P123和5 g香豆素4染料溶液(10－3mol/L, 乙醇为溶剂)混合, 搅拌至P123完全溶解, 再加入0.2 g HCl (2 mol/L), 最后搅拌滴加2.08 g TEOS. 此混合液在室温下搅拌2 h至硅源完全水解, 将水解后的混合液倾倒在表面皿中, 室温下静置干燥. 几天后乙醇溶剂完全挥发, 产物成淡黄色薄膜, 最后将薄膜从表面皿中剥离出.2 结果与讨论2.1 不同介孔SBA-15材料的形貌表征图1a与1b分别为介孔RSBA-15组装Cou4染料前及组装后的扫描电镜照片. 从照片中可以看到RSBA- 15尺寸均一, 长为1～2 μm, 宽为0.5 μm, 组装染料后的样品仍然保持了良好的形貌及尺寸. 这主要是由于RSBA-15具有良好的水热稳定性, 即使经过搅拌、加热、回流、染料组装, 依然能保持完整的形貌. 在图1c 中, 将负载Cou4染料的介孔薄膜从培养皿中剥离后, 数码相机拍照, 可以看到厚度小于1 mm的淡黄色透明介孔SBA-15薄膜. 图1d为负载RhB染料的介孔SBA-15单块的数码照片, 从图中可以看出得到了玫红色透明的复合单块, 直径大约为6～7 cm, 厚度大于1 mm. 薄膜、单块的大小及厚度与反应溶液的量、表面皿或其它采用的容器大小有关, 通过调变可以得到不同厚度、大小的薄膜和单块, 因此在宏观上可以对其进行操作, 为光学器件的开发提供了可能性.2.2 不同形貌介孔SBA-15材料的XRD表征为了验证不同形貌介孔SBA-15材料是否具有规则有序介孔结构, 对三种样品分别进行了XRD检测. 图2a所示为空白RSBA-15的小角X射线衍射, 从图中可以看出样品具有很高的结晶度, 相应的峰位可归属于[100], [110], [200]晶面, 与文献[23, 24]中RSBA-15的XRD数据相吻合, 说明已制备出具有规则二维六方介孔结构的RSBA-15材料. 图2b为SBA-15空白薄膜的小角XRD, 从图中可以看到归属于[100]和[200]晶面的两个衍射峰, 与参考文献中的结果比较可知, 薄膜具有一定的有序介孔结构但不能归属为二维六方介孔结构, 确定其结构需要高分辨透射电镜结果. 图2c是空白SBA-15单块的小角XRD, 可以看到归属于[100], [110]晶面的衍射峰. 三种不同形貌介孔SBA-15材料[100]晶面的强衍射峰都比较明显, 单块和薄膜材料衍射峰强度有所降低且衍射峰的峰位有微小的位移, 这一方面可能是由于样品本身的规则有序程度没有粉末样品好, 另一方面也可能由于薄膜、单块样品在XRD测试仪下较难进行测试而造成的. 由布拉格公式, 三种样品其晶面间距大小并不相同, 粉末RSBA-15的晶面间距最大, 薄膜2830化学学报 V ol. 69, 2011图1 不同形貌复合SBA-15样品的扫描电镜图及照片Figure 1 The scanning electron microscope (SEM) micrographs and photographs of different SBA-15 samples(a) Rod-like SBA-15 blank sample; (b) Coumarin 4/Rod-like SBA-15 composite; (c) Coumarin 4/film composite; (d) Rhodamine B/Monolith composite图2 不同形貌SBA-15样品的小角X 射线衍射图 Figure 2 Small-angle XRD spectra of different SBA-15 samples(a) Rod-like SBA-15 blank sample; (b) SBA-15 film; (c) SBA-15 monolithNo. 23 古丽米娜等：介孔SBA-15的形貌控制合成及负载染料后其光学性能研究2831和单块的晶面间距较小, 因此可以推测所得材料中RSBA-15的孔径可能最大, 薄膜和单块的孔径可能较小. 由XRD衍射图谱可知, 三种形貌SBA-15材料都具有规则有序的介孔结构, 为染料的组装提供了良好的主体材料.2.3 不同形貌介孔SBA-15材料的氮气吸附-脱附表征为了表征不同形貌介孔SBA-15材料的孔径大小及分布, 我们对其进行了氮气吸附-脱附测试. 如图3所示, 不同形貌SBA-15材料的氮气吸附-脱附曲线基本相似, 都为氮气吸附-脱附第IV型曲线, 说明这三种SBA-15主体材料均具有介孔结构[25]. 空白介孔RSBA-15粉末的孔径为7.2 nm, 薄膜和单块的孔径分别为6和 5.3 nm. 经过比较发现, 粉末材料的孔径最大, 薄膜材料的孔径分布较窄、孔结构在一定范围内比较规整, 单块材料的孔径最小且孔径分布较宽, 这个结果与XRD表征结果基本一致.2.4 不同形貌介孔SBA-15材料的TEM表征图4分别是空白RSBA-15粉末(a), 组装Cou4染料的RSBA-15 (b), 组装Cou4染料的SBA-15薄膜(c)以及组装RhB染料的SBA-15单块(d)的透射电镜照片. 从TEM图中均可以看到规则有序的孔道结构, 说明三种不同形貌SBA-15材料在负载染料之后, 其介孔结构并没有因为负载染料而被破坏. 对于空白RSBA-15粉末材料(a)其孔道大小约为7 nm, 而组装染料之后的三种不同形貌介孔SBA-15材料的孔道大小约在3～4 nm的范围之内, 即负载了染料之后不同形貌介孔SBA-15材料的孔径大小都有一定程度的减小, 说明在SBA-15孔道中成功枝接了染料分子, 从而使主体材料的孔道尺寸变小. 很明显无论在组装前还是组装后, 不同形貌介孔SBA-15材料都具有规则有序的介孔结构[5,25,26], 由此可以说明负载染料后不同形貌SBA-15材料的介孔结构依然能保持, 这就为将来负载染料的单块、薄膜及粉末等材料的应用提供了广阔的前景.2.5 不同形貌介孔SBA-15材料负载染料后的紫外吸收表征图5a为RhB在乙醇溶剂中的紫外吸收谱图, 其在259, 564 nm处有强吸收. 将RhB染料负载在介孔SBA-15单块(a)孔道中后, 复合单块的紫外吸收在235及523 nm处, 相对于染料在溶剂中的吸收有一定程度的蓝移. 图5b中Cou4染料在乙醇溶剂中在239, 320 nm图3不同形貌SBA-15样品的氮气吸附-脱附图及孔径分布图(内插图)Figure 3Nitrogen adsorption/desorption isotherm plots and pore size distribution curves (inset) of different SBA-15 samples(a) Rod-like SBA-15 blank sample; (b) SBA-15 film; (c) SBA-15 monolith2832化学学报 V ol. 69, 2011图4 不同形貌复合SBA-15样品的透射电镜图Figure 4 Transmission electron microscopy (TEM) images of different SBA-15 composite samples处有强吸收, 而对于负载Cou4染料的粉末RSBA-15和SBA-15薄膜材料, 紫外吸收具有一定程度的红移. 从图中看出, 负载染料的复合材料相对于染料在溶剂中的紫外吸收出现一定程度的蓝移或者红移, 这主要是由于在不同形貌介孔SBA-15材料孔道中染料分子所处的化学环境与其在乙醇溶剂中的不同. 在复合材料中, 染料分子限域在介孔SBA-15材料孔道内并与模板剂P123分子发生相互作用, 染料分子在孔道中呈现单分散状态[27], 而不是吸附在SBA-15材料表面发生团聚, 因此组装染料的不同介孔SBA-15复合物均表现出良好的紫外吸收. 染料分子呈单分散状态是得到荧光光学性质的一个关键条件, 从紫外吸收图谱中可以推测染料分子呈现单分散状态, 由此可以初步推断, 不同形貌介孔SBA-15复合物材料具有荧光特性.2.6 不同形貌介孔SBA-15材料负载染料后的光致发光表征如果固态染料分子由于分子聚集发生荧光猝灭, 则不产生荧光性质, 只有当染料分子呈现单分散状态时才会发生荧光现象. 图6a 所示为RhB 染料在乙醇溶剂中的荧光光谱, 其发光位置在593 nm 处. 在单块中负载染料之后, RhB/Mono 复合物的荧光发光位置蓝移到573 nm 处, 大约蓝移20 nm. 图6b 中, Cou4染料在乙醇溶剂中的荧光发光位置位于380 n m 处, 负载到介孔RSBA-15粉末和SBA-15薄膜中后, 发光位置分别红移到403及424 nm 处. 从图中可以看出, 不同形貌介孔图5 不同形貌复合SBA-15样品的紫外-可见吸收图 Figure 5 Uv-vis absorption spectra of different SBA-15 com-posite samples(a) RhB in ethonal and RhB/Monolith composite; (b) Cou4 in ethonal, Cou4/Rod-like SBA-15 composite and Cou4/Film compositeNo. 23 古丽米娜等：介孔SBA-15的形貌控制合成及负载染料后其光学性能研究2833图6不同形貌复合SBA-15样品的光致发光图Figure 6 Photoluminescence spectra of different SBA-15 composite samples(a) RhB in ethonal and RhB/Monolith composite; (b) Cou4 in ethonal, Cou4/Rod-like SBA-15 composite and Cou4/Film compositeSBA-15材料在负载染料之后荧光发光峰位置均有一定程度的蓝移或红移, 且发光强度有一定程度的降低. 与紫外漫反射结果一样, 极性染料分子包覆在嵌段共聚物的疏水区域内, 因此其所处的微环境与在乙醇溶剂中相比较极性要强, 染料分子与结构导向剂P123之间通过氢键、静电力或色散力发生相互作用, 使染料分子处于单分散状态因而极大的降低了染料分子之间由于相互作用发生团聚的现象. 并且染料分子与介孔孔壁之间存在空间限域作用, 导致染料分子键长改变、结合能及自由度降低, 从而使其光致发光光谱产生了一定程度的位移[28], 这为负载染料的不同形貌介孔SBA-15材料应用于固体染料激光器或光学器件方面提供了应用前景[29].3 结论通过简单方便的水热法及溶剂挥发法制备了介孔棒状SBA-15粉末材料、介孔SBA-15单块、薄膜材料, 通过浸渍或一步合成法将染料香豆素4或罗丹明B负载到不同形貌介孔SBA-15材料孔道中, 制备出具有光致发光特性的不同形貌介孔SBA-15复合材料. 通过SEM及数码照片表征发现组装染料前后棒状SBA-15粉末材料的形貌及尺寸大小没有任何变化, 薄膜与单块的颜色发生了变化且呈现出其所负载染料所固有的颜色; 通过XRD, N2吸附-脱附、TEM表征发现组装染料前后不同形貌介孔SBA-15材料均具有规则有序的介孔结构, 并且其结构没有因为负载了染料而被破坏. 三种形貌介孔SBA-15材料的孔径大小在负载染料前约为5～7 nm左右, 负载染料之后约为3～4 nm左右, 说明染料已经成功组装到不同形貌介孔SBA-15材料孔道中; 在Uv-vis, PL表征中, 组装染料的不同形貌介孔SBA-15材料与染料在溶剂中的吸收、发射光谱比较均产生了很大的位移, 说明由于分散在SBA-15复合材料介孔孔道中的染料分子所处的微环境与其在溶剂中的不同, 染料分子与结构导向剂P123之间产生范德华力、静电力等分子间作用力, 使得染料分子周围的极性增强, 因而光谱发生变化. 根据不同的染料结构选取不同的组装方法, 实现染料分子在孔道中的单分散状态, 获得具有良好荧光发光性质的不同形貌的介孔SBA-15复合材料, 从而为开发固体染料激光器、荧光迟豫等提供了可能性.References1Zhang, Z. T.; Han, Y.; Zhu, L.; Wang, R. W.; Yu, Y.Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2001, 40, 1258.2Seckin, T.; Gultek, A. J. Appl. Polym. Sci. 2003, 90, 3905.3Avnir, D.; Levy, D.; Reisfeld, R. J. Phys. Chem. 1984, 88, 5956.4Avnir, D.; Kaufman, V. R.; Reisfeld, R. J. Non-Cryst.Solids1985, 74, 395.5Kresge, C. T.; Leonowicz, M. E.; Roth, W. J. Nature1992, 359, 710.6Zhao, D. Y.; Feng, J. L.; Huo, Q. S. Science1998, 279, 548. 7Zhao, D. Y.; Huo, Q. S.; Feng, J. L. J. Am. Chem. Soc.1998, 120, 6024.8Sun, J. Y.; Zhao, D. Y. Chem. J. Chin. Univ.2000, 21, 21 (in Chinese).(孙锦玉, 赵东元, 高等学校化学学报, 2000, 21, 21.)9Bao, N.; Zhang, F.; Ma, Z.-H.; Wei, Z.-T.; Sun, J.; Liu, F.Acta Chim. Sinica2007, 65, 2786 (in Chinese).(包南, 张锋, 马志会, 魏振涛, 孙剑, 刘峰, 化学学报,2007, 65, 2786.)10Hermes, R. E.; Allik, T. H.; Chandra, S.; Hutchinson, J. A.Appl. Phys. Lett. 1993, 63, 877.11Sastre, R.; Costela, A. Adv. Mater. 1995, 7, 198.12Rahn, M. D.; King, T. A. Appl. Opt. 1995, 34, 8260.13Rahn, M. D.; King, T. A. Appl. Opt. 1997, 36, 5862.14Anderson, R. S.; Hermes, R. E.; Matyushin, G. A.;Nechitailo, V. S.; Picarello, S. C. Solid State Lasers VII,Proc. SPIE1998, 3265, 13.15Yariv, E.; Reisfeld, R. Opt. Mater. 1999, 13, 49.2834化学学报V ol. 69, 201116Canva, M.; Dubois, A.; Georges, P.; Brun, A.; Chaput, F.;Ranger, A.; Boilot, J.-P. Proc. SPIE1994, 2288, 298.17Dubois, A.; Canva, M.; Brun, A.; Chaput, F.; Boilot, J.-P.Appl. Opt. 1995, 34, 428.18Reisfeld, R. Handbook of Sol-Gel Science and Technology, Vol. 3, Ed.: Sakka, S., Springer, Berlin, 2005, p. 239.19Tolbert, S. H.; Schäffer, T. E.; Feng, J.; Hansma, P. K.;Stucky, G. D. Chem. Mater. 1997, 9, 1962.20Feng, P. Y.; Bu, X. H.; Stucky, G. D.; Pine, D. J. J. Am.Chem. Soc. 2000, 122, 994.21Yang, H.; Shi, Q.; Tian, B.; Xie, S.; Zhang, F.; Yan, Y.; Tu,B.; Zhao, D. Chem. Mater. 2003, 15, 536.22Lin, H.; Bescher, E.; Mackenzie, J. D. J. Mater. Sci. 1992, 27, 5523.23Yu, C. Z.; Fan, J.; Zhao, D. Y. Adv. Mater. 2002, 14, 1742. 24Zhao, D. Y.; Sun, J. Y.; Li, Q. Z. Chem. Mater. 2000, 12, 275.25Gao, F.; Lu, Q. Y.; Liu, X. Y.; Yan, Y. S.; Zhao, D. Y.Nano Lett. 2001, 1, 743.26Hua, Z. L.; Bu, W. B.; Lian, Y. X.; Chen, H. R.; Li, L.;Zhang, L. X.; Li, C.; Shi, J. L. J. Mater. Chem. 2005, 15, 661.27Yang, P.; Wirnsberger, G.; Huang, H. C.; Cordero, S. R.;Scott, B.; McGehee, M. D.; Deng, T.; Whitesides, G. M.;Chmelka, B. F.; Buratto, S. K.; Stucky, G. D. Science2000, 287, 465.28Marlow, F.; McGehee, M. D.; Zhao, D.; Chmelka, B. F.;Stucky, G. D. Adv. Mater. 1999, 11, 632.29Guli, M. N.; Li, X. T.; Zhang, K.; Chi, Y. JSST. 2010, 54, 329.(A1105046 Zhao, C.)。

大粒径介孔氧化硅微球的优化合成及表征

大粒径介孔氧化硅微球的优化合成及表征梁栋;王琰;白亚东;李瑞丰【摘要】以非离子型嵌段共聚物为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,制备了一种比表面积为712 m2·g-1、孔径6.93 nm、孔容1.06 cm3·g-1、粒径10μm的介孔SBA-15微球,采用扫描电镜考察了各种合成条件对介孔氧化硅微球形貌的影响,对SBA-15介孔微球的合成条件优化和形成机理进行了研究和探讨.结果表明:介孔氧化硅微球的生长可以看作一个由微小溶胶粒子发生渐进聚沉、成长为较大溶胶粒子的过程;共表面活性剂和无机盐的引入对介孔微球的形成具有辅助作用:合成体系的酸度和晶化阶段之前的陈化条件是介孔微球形成的关键所在.在共聚物的盐酸溶液(1 mol·L-1)中,不添加共表面活性剂和无机盐,仅控制陈化条件于35℃静置24 h,100℃水热处理24 h.可得到大粒径的介孔SBA-15微球.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2010(026)006【总页数】8页(P1031-1038)【关键词】嵌段共聚物;介孔;SBA-15;微球;水热合成【作者】梁栋;王琰;白亚东;李瑞丰【作者单位】太原理工大学化学与化工学院,煤科学与技术教育部重点实验室,太原030024;太原理工大学化学与化工学院,煤科学与技术教育部重点实验室,太原030024;太原理工大学化学与化工学院,煤科学与技术教育部重点实验室,太原030024;太原理工大学化学与化工学院,煤科学与技术教育部重点实验室,太原030024【正文语种】中文【中图分类】O643.3;TQ127.2酸性条件下合成的六方介孔SBA-15是一种优良的介孔材料，具有规整的孔道结构、较厚的孔壁和相对较好的水热稳定性，具有球形、棒状、纤维、膜状等多种形貌特征，被广泛应用于催化、光电、生化及吸附分离等领域[1-3]。

而球形与其他形貌特征相比具有一定的几何优越性，比表面积和接触面积大，因此在实际应用中球形材料的应用效果要好于其他形状的材料[4-5]。

嵌段中孔材料SBA-15(SH)的制备及应用

嵌段中孔材料SBA-15(SH)的制备及应用周乐舟;贺国文;付胜;高寿泉;余克平【摘要】采用共表面活性剂法和嫁接法合成了孔道结构高度有序、粒径均匀且孔径较大的嵌段中孔材料SBA-15 (SH),通过N2吸附脱附实验测得材料的孔径为7.8 nm,比表面积为629 m2/g,孔容为1.32 cm3/g,核磁共振与红外光谱结果显示巯基的覆盖率达65％.探讨了嵌段中孔材料SBA-15 (SH)动态吸附重金属离子的原理和最佳条件.在pH=7.5,常温下,Hg2+,Cd2+,Pb2+,Ag+,Cr3+,Cr6+,Cu2+,Mn2+和Zn2+可被该材料定量吸附,动态吸附容量分别为17.1,18.7,22.6,12.7,9.7,10.8,10.8,19.2和15.5 mg/g,吸附的重金属离子可用6 mol/L HCl-2 g/L硫脲洗脱,采用原子荧光和原子吸收法测定过柱前后溶液及洗脱液中重金属离子的含量,加标回收实验显示回收率在89.2％～ 109.6％之间.本方法用于环境水样的处理和测定,结果满意.%Block copolymer mesoporous material SBA-15 (SH) was synthesized through the cosolvent and grafted method.Nitrogen adsorption technique showed that highly ordered circle channels and large mesoporous size was 7.8 nm,surface area was 629m2/g and pore volume was 1.32 cm3/g.Solid-state nuclear magnetic resonance spectra suggested that the thiol coverage of the monolayers was 65％.The optimal conditions and the adsorbing principle for the determination were studied.Under conditions of pH =7.5 and normal temperature,mercury,cadmium,lead,silver,chromium,copper,manganese and zinc etc could be adsorbed on the block copolymer mesoporous material SBA-15 (SH),then eluted with 6 mol/L HCl+2 g/L thiourea and determined by atomic fluorescence and atomic absorptionspectrometry.The adsorption capacities were Hg2+ 17.1 mg/g,Cd2+ 18.7 mg/g,Pb2+ 22.6 mg/g,Ag+ 12.7 mg/g,Cr3+ 9.7 mg/g,Cr6+ 10.8mg/g,Cu2+ 10.8 mg/g,Mn2+ 19.2 mg/g,and Zn2+ 15.5 mg/g.The recoveries of those heavy metal ions were 96.4％-104.0％.The proposed method has been applied for the determination and treatment of heavy metal ions in environmental water with satisfactory results.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2013(041)007【总页数】6页(P1080-1085)【关键词】嵌段中孔材料SBA-15(SH);重金属离子【作者】周乐舟;贺国文;付胜;高寿泉;余克平【作者单位】湖南省职业病防治院,长沙410007;湖南城市学院化学与环境工程学院,益阳413000;湖南省职业病防治院,长沙410007;湖南省职业病防治院,长沙410007;湖南省职业病防治院,长沙410007【正文语种】中文近年来,中孔分子筛在合成和应用方面的研究备受关注[1～5]。

甲醇对有序介孔氧化硅结构和形貌的影响

甲醇对有序介孔氧化硅结构和形貌的影响黄飞;傅正义;贾铁昆;王为民【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2009(38)A02【摘要】以三嵌段共聚物P123为模板剂、正硅酸乙酯TEOS为无机硅源,采用水热法合成了SBA-15介孔分子筛,并采用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等表征手段研究了不同含量的甲醇对SBA-15分子筛的结构与形貌的影响。

结果表明:甲醇对SBA-15介孔材料的形貌与结构影响较大,随着甲醇含量的增加,SBA-15介孔分子筛逐渐从纤维状变为球形,且在很宽的浓度范围内存在一个纤维状与球形共存的中间态,这主要是由于亲水性小分子的嵌入导致双胶束的形成,并最终形成两种形貌的共存;同时,随着甲醇含量的增加,介孔由有序向无序状态变化,N2吸附-脱附实验表明平均孔径逐渐从10.2nm降低到8.8nm,孔径的分布逐渐变宽,孔容由1.003cm3/g逐渐增加到2.708cm3/g,比表面积由455.3m2/g增加到1063m2/g,说明随着甲醇添加量的增加,介孔逐渐向微孔方向扩展。

【总页数】4页(P373-376)【关键词】介孔氧化硅;甲醇;微结构;形貌【作者】黄飞;傅正义;贾铁昆;王为民【作者单位】武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】O614;O647【相关文献】1.酸的种类和浓度对有序介孔二氧化硅形貌和孔结构的影响 [J], 胡伟涛;蔺丹丹;安霞;吴旭;谢鲜梅2.合成条件对径向有序介孔二氧化硅中空亚微米球的形貌和结构的影响 [J], 刘志新;杜鑫;贺军辉;何勇;张林3.温度对介孔二氧化硅形貌和介相结构有序性的影响 [J], 庞雪蕾;任俊;唐芳琼4.甲酰胺对有序介孔二氧化硅形貌的影响 [J], 党文修;韩书华;许军;闫欣;侯万国5.HCl对有序介孔氧化硅结构与形貌的影响 [J], 赵春霞;陈文;刘琦;田高因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。