无机材料合成化学_模板合成 中山大学
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OH H2N NH2
14 15
R
R= R= H
O
O P OH N H
14 +
O P O O O-
OH H
O
O N H
O
P
O O-
OH
2.3.4 催化抗体在合成中的应用
随着免疫学和分子生物学的发展，催化抗体在近 几年内迅猛地发展起来，受到人们的关注，有着相当 广阔的应用前景。Ralf Hoss等首次把催化抗体归入 模板合成，这是因为催化抗体具有选择性分子识别的 特点，从超分子化学的角度来看，催化抗体就是主体， 就是模板，它与底物或称客体能够形成弱的结合力 （包括氢键、范德华力、静电力等），然后将底物转 化为产物。有关催化抗体在合成中的应用已有综述文 献，这里就不再讨论。
AAO模板的形貌结构
A B C
184nm
477nm
666nm
A)电解液为1.2M的硫酸, 温度0℃, 电极电压10V, 时间1h. B)电解液为0.2M的硫酸, 温度25℃, 电极电压30V, 时间1h. C)电解液为1.2M的硫酸, 温度0℃, 电极电压40V, 时间1h.
利用AAO模板合成纳米材料
N+
N+
6
1989年Kelley等提出了7能同时络合两个反应的底 物，使分子间的亲核取代反应变成“分子内的”；动 力学测定表明，7能够加速胺8和溴化物9之间的亲核取 代反应，这是由于生成（8……7……9）络合物的缘故。
H3C O H N N N NH2
8
H N CH3
Br O N NH2 H2N N O
Au(0) (小粒径金纳米粒子、 团簇或原子)
Au(0) (金纳米粒子：球或棒)
****
分子内模板效应
最初在合成冠醚化合物中发现加入特定种
类的碱金属离子能够显著提高冠醚化合物的产
率。究其原因是碱金属离子与开链的原料起络
合作用，促进分子内的SN2反应的进行，对环 合反应有利，而避免分子间反应而生成线形聚 合物。这就是模板效应。
胶束模板电化学合成金纳米棒
Au
Surf+
Pt
AuBr4- Surf+ 进入胶团 粒子形状受棒状胶团控制
AuBr4-
粒子形状不受棒状胶团控制
从体相金到金纳米棒的转化过程
Au(0) (金阳极) Au(Ⅲ) AuBr4-
AuBr4-· Surf +(胶团里)
AuBr4-· Surf +(溶液中)
Ni(OAc)2
R
N Ni2+
S
SH
NH2
+
R
O
S
O
R' N R' R N S
巯基胺⑴
二酮化合物(2)
S
热力学模板的结果是提高产率，因为模板只 会提高产物的稳定性，使平衡向有利于产物生成 的方向移动。
2.2.2 动力学模板
动力学模板则是对不可逆反应而言，
模板的加入会对过渡态起稳定作用。动 力学模板对产物比对原料有更强的络合 作用，因此有利于产物的生成。
• 多孔氧化铝是利用高温退火的高纯铝箔在一定 温度下，用一定浓度的草酸、硫酸或磷酸溶液 中控制在一定的直流电压下阳极氧化一定的时 间后得到的。 • 该模板的结构特点是孔洞为六边形或圆形且垂 直于膜面，呈有序平行排列。孔径在5至200nm 范围内调节，孔密度可高达1011 个/cm2。 • Shi等人在多孔氧化铝膜中利用噻吩的电化学氧 化聚合制备了聚噻吩微米／纳米管阵列，并用 拉曼光谱证明了管的外表面上存在分子链的取 向。
R O
R
O
O
O O
5
R O O R O
其中R=Ph3C-NH-
在合成含功能基西佛碱型大环化合物中，用 Ba2+或Sr2+作为模板，可提高形成西佛碱型大环化 合物的产率（达75％～80％），同时显著地减少 链状化合物的生成。络合物可在乙腈中用硫酸钠水 溶液解络，得到几乎定量的大环游离配体。
H
H
O
OH
2.3 模板在合成中的应用
2.3.1 金属离子存在下的模板合成
作为冠醚化合物合成中模板的金属离子大多是碱金属 离子和碱土金属离子。过渡金属离子也可作为有机合成的 模板。Sally等把Cu+在套环烷（catenane索烃）。合成 中的作用称作交织模板（interweaving template）。
Shanzer等引入锡化合物 [Bu2Sn(OCH2CH2O)]2（5）作为模板，使得β －内酯环合成大环聚内酯。
Fe纳米线的AAO模板合成
200 180 160
l/d
140
Aspect ratio
120 100 80 60 40 0 2 4 6 8
t/min
Fe纳米线的局部放大TEM照片
纳米线的长径比与沉积时间近似成正比
碳纳米管的AAO模板合成
(b)
(d)
取向碳纳米管有序阵列膜形貌与结构的电镜照片. (a) 完全溶去氧化铝后的由表面碳膜固定和保持的碳纳米 管的低倍 SEM 照片； (b) 从 AAO 模板解离的碳纳米管 束的SEM照片(聚丙烯腈(PAN)路线，750 oC)
• 临 界 胶 团 浓 度 （ critical concentration CMC):
micelle
• 表面活性剂在溶液中超过一定浓度时，会从单
体（单个离子或分子）缔合成为胶态聚集物
（分子有序组合体），即形成胶团。溶液性质
发生突变的浓度，亦即形成胶团的浓度，称为
临界胶团浓度。
胶束的形成过程
胶团的变化过程
属离子可作为模板外，中性分子也可作为模板，甚至出现聚合物
模板。从超分子的观点来看，模板就是客体(guest)，当在反应中 与主体（host）或配体协同作用时，能导致目标物的生成。模板合 成越来越受到人们的关注。
2.2 热力学模板和动力学模板
根据反应是热力学控制还是动力学控 制可以把模板分为：
热力学模板（Thermodynamic template） 动力学模板（Kinetic template）
下式表示动力学模板利用配体围绕模板而进行的分子 自组装（molecular self-assemble）：
当无模板M存在时，则生成许许多多其它副产物：
B A A A B +X
X
B B +A
B A B +B A A B
A
+ ……
小结：
理论上讲，热力学模板可在反应进行过程 中任一时候加入，结果都是一样的，因为平衡 可以移动的缘故。动力学模板则必须在反应开 始前加入，才能最大限度地提高模板的作用。 相比之下，动力学模板较热力学模板更难设计 和理解，但是很有用。动力学模板在反应过程 中识别和络合特定的物质，使得反应基团有特 定的构象和取向，这样容易得到单一产物，这 如同模拟酶的催化特性一样。
• 与软模板相比，硬模板在制备纳米结构方面有 着更强的限域作用，能够严格控制纳米材料的 大小和尺寸。 • 但是，“硬模板”法合成低维材料的后处理一 般都比较麻烦，往往需要用一些强酸、强碱或 有机溶剂除去模板，这不仅增加了工艺流程， 而且容易破坏模板内的纳米结构。 • 另外，反应物与模板的相容性也影响着纳米结 构的形貌。
MO表示易挥发得金属氧化物； MX4表示易挥发的金属卤化物
Nature, 375, 769, 1995
碳纳米管模板法合成氮化物纳米线
1173K
用碳纳米管模板法合成 GaN纳米丝的装臵示意图
碳纳米管
以碳纳米管为模板合成 的GaN纳米线
(3) 胶体晶体模板
氧化锆
氧化钛
• 二、 “软模板”法
• 软模板通常为两亲性分子形成的有序聚集体， 主要包括：胶束、反相微乳液、液晶等。 • 两亲性分子中亲水基与疏水基之间的相互作用 是两亲性分子进行有序自组装的主要原因。 • 表面活性剂是一类应用极为广泛的物质，其特 点是很少的用量就可以大大降低溶剂的表（界） 面张力，并能改变系统的界面组成与结构。表 面活性剂溶液浓度超过一定值，其分子在溶液 中会形成不同类型的分子有序组合体。
2.3.5模板组装合成蛋白质（TASP）
DNA和RNA的复制过程就是细胞体所进行的自 身模板合成的很好例子。近几年来，利用模板效应 进行体外的蛋白质、多肽、低聚核糖核酸等的人工 合成，已取得一些新的进展，出现了TASP这一崭新 的概念。所谓的TASP（template-assembled synthetic protein的缩写），就是模板组装合成蛋白 质。根据所要合成的蛋白质的结构，设计一种特制 的模板分子，把相应的肽块（peptide block）“安 装”在模板分子上，使得这些两亲肽块按照特定的 方向进行缩合，这样就得到了所要合成的蛋白质。
N
N
O
7
9
2.3.3 “自身模板”的应用
所谓的自身模板，就是反应物之一自身内部存在 着某一特定的官能基，通过这一官能基与另一反应物 分子生成超分子作用，从而把它“结合”在自己分子 上进行反应，这时所发生的反应就宛若分子内的。 Gobel等比较了14和15形成磷酸二酯的反应，发现14 的反应速度是15的9000倍。化合物14中的双氨基团 就是一个“自身模板”的很好例子：
2.2.1 热力学模板
热力学模板发生在热力学控制的可 逆反应中: 当反应混合物达到平衡时，体
系中同时存在多个产物，把模板加进去，
则模板可选择性络合产物之一，使平衡朝
特定方向移动。
如巯基胺⑴和二酮化合物⑵作用时，可得到3和4的混合 物，此时加入Ni(OAc)2，则可提高3的产率：
SH R N N R' SH R' N
虽然Busch在60年代对模板的作用方式进行了系统的研究和分 类，但当时仅仅局限于经典的模板效应，所指的模板仅局限于金 属离子。随着近几年来超分子化学的兴起，使得有机化学和无机
化学的交叉更进一步深入，诸如金属离子－配体的络合、氢键的
作用，π-π相互作用以及催化抗体（catalytic antibody），都可以 归结为模板效应。利用模板效应进行有机合成和生物化学上的蛋 白质、多肽、低聚核糖核酸的合成，都可以称为模板合成 （template syntheses）。这里的模板是一个广义的概念，除了金
第八章
模板法
• 1. 模板法制备纳米材料
• Template-directed Synthesis of nanomaterials
• 合成低维纳米结构已成为人们研究的热点之一。 目前，科学家们已经开发了许多制备纳米结构 的方法。
• 据是否使用模板一般可以分为“模板”法和 “无模板”法。
• “ 模板”法是最近十多年发展起来的合成新型 纳米结构材料的方法。 • 一般来讲，模板法根据其模板自身的特点和局 限性的不同可以分为“硬模板”法和“软模板” 法。 • 一、 “硬模板”法 • 硬模板多是利用材料的内表面或外表面为模板， 填充到模板的单体进行化学或电化学反应，通 过控制反应时间，除去模板后可以得到纳米颗 粒、纳米棒，纳米线或纳米管，空心球和多孔 材料等。经常使用的硬模板包括分子筛，多孔 氧化铝膜，径迹蚀刻聚合物膜，聚合物纤维， 纳米碳管和聚苯乙烯微球等等。
电抛光
阳极氧化
纳米棒
纳米粒子
沉积 Al 纳米有序阵列复合结构 纳米管 纳米丝
AAO模板法制备纳米材料与纳米结构的工艺流程图
硬模板法合成的不同长径比的纳米线和 多组分纳米线 FeCo
硬模板法合成的不同长径比的金纳米材料
用AAO/Al 模板通过控制沉积时间, 制备出不同长 径比的金纳米材料的TEM照片(孔直径d=10nm, 长 径比(l/d)分别为1, 3, 500).
聚苯胺纳米线的AAO模板合成
溶去部分氧化铝后的PANI纳米线阵列膜形貌的SEM照片.
• (2)以碳纳米管为模板合成纳米线 • 碳纳米管为模板合成碳化硅纳米线： • 将 碳 纳 米 管 与 Si-SiO2 混 合 加 热 加 热 到 1400度可制得碳化硅纳米线。
碳纳米管模板法合成碳化物纳米线反应示意图
• 亲油端在内、亲水端在外的“水 包油型”胶团，叫“正相胶团” 。
•
亲水端在内、亲油端在外的
“油包水型”胶团，叫“反相胶
团”。
• • 正相胶团的直径大约为5-100nm， 反相胶团的直径约为3-6nm。
MCM-41的制备 CTAB/四甲基 硅酸铵
六方相中孔分子筛形成机理
三嵌段聚合物 硅酸四乙酯 pH<1
• (1)径迹蚀刻聚合物膜和多孔氧化铝膜
• 径迹蚀刻聚合物膜主要是通过核裂变碎片轰击 聚合物膜使其表面出现许多损伤的痕迹，再用 化学腐蚀的方法使这些痕迹变成孔洞得到的。 • 这种模板的特点是孔洞呈圆柱型，很多孔洞与 膜面斜交，与膜面的法线的夹角可达34度，因 此在厚膜内有孔通道交叉现象，总体来说，孔 分布是无序的，孔的密度大致为109个/cm2。
O
Ba(ClO4)2
N
N
Ba2+
O
NH2
R
O
பைடு நூலகம்
H2N
O
R
O
2.3.2中性分子存在下的模板合成
第一个烃类客体的模板效应是化合物6的合成。6可
以看作是阳离子型的主体分子，它显示出π－受体的特性。
当过量菲加入反应混合物中，6的产率从3～5％提高到16 ％。这里菲（客体）是π电子供体，客体是模板。
N+ N+
14 15
R
R= R= H
O
O P OH N H
14 +
O P O O O-
OH H
O
O N H
O
P
O O-
OH
2.3.4 催化抗体在合成中的应用
随着免疫学和分子生物学的发展，催化抗体在近 几年内迅猛地发展起来，受到人们的关注，有着相当 广阔的应用前景。Ralf Hoss等首次把催化抗体归入 模板合成，这是因为催化抗体具有选择性分子识别的 特点，从超分子化学的角度来看，催化抗体就是主体， 就是模板，它与底物或称客体能够形成弱的结合力 （包括氢键、范德华力、静电力等），然后将底物转 化为产物。有关催化抗体在合成中的应用已有综述文 献，这里就不再讨论。
AAO模板的形貌结构
A B C
184nm
477nm
666nm
A)电解液为1.2M的硫酸, 温度0℃, 电极电压10V, 时间1h. B)电解液为0.2M的硫酸, 温度25℃, 电极电压30V, 时间1h. C)电解液为1.2M的硫酸, 温度0℃, 电极电压40V, 时间1h.
利用AAO模板合成纳米材料
N+
N+
6
1989年Kelley等提出了7能同时络合两个反应的底 物，使分子间的亲核取代反应变成“分子内的”；动 力学测定表明，7能够加速胺8和溴化物9之间的亲核取 代反应，这是由于生成（8……7……9）络合物的缘故。
H3C O H N N N NH2
8
H N CH3
Br O N NH2 H2N N O
Au(0) (小粒径金纳米粒子、 团簇或原子)
Au(0) (金纳米粒子：球或棒)
****
分子内模板效应
最初在合成冠醚化合物中发现加入特定种
类的碱金属离子能够显著提高冠醚化合物的产
率。究其原因是碱金属离子与开链的原料起络
合作用，促进分子内的SN2反应的进行，对环 合反应有利，而避免分子间反应而生成线形聚 合物。这就是模板效应。
胶束模板电化学合成金纳米棒
Au
Surf+
Pt
AuBr4- Surf+ 进入胶团 粒子形状受棒状胶团控制
AuBr4-
粒子形状不受棒状胶团控制
从体相金到金纳米棒的转化过程
Au(0) (金阳极) Au(Ⅲ) AuBr4-
AuBr4-· Surf +(胶团里)
AuBr4-· Surf +(溶液中)
Ni(OAc)2
R
N Ni2+
S
SH
NH2
+
R
O
S
O
R' N R' R N S
巯基胺⑴
二酮化合物(2)
S
热力学模板的结果是提高产率，因为模板只 会提高产物的稳定性，使平衡向有利于产物生成 的方向移动。
2.2.2 动力学模板
动力学模板则是对不可逆反应而言，
模板的加入会对过渡态起稳定作用。动 力学模板对产物比对原料有更强的络合 作用，因此有利于产物的生成。
• 多孔氧化铝是利用高温退火的高纯铝箔在一定 温度下，用一定浓度的草酸、硫酸或磷酸溶液 中控制在一定的直流电压下阳极氧化一定的时 间后得到的。 • 该模板的结构特点是孔洞为六边形或圆形且垂 直于膜面，呈有序平行排列。孔径在5至200nm 范围内调节，孔密度可高达1011 个/cm2。 • Shi等人在多孔氧化铝膜中利用噻吩的电化学氧 化聚合制备了聚噻吩微米／纳米管阵列，并用 拉曼光谱证明了管的外表面上存在分子链的取 向。
R O
R
O
O
O O
5
R O O R O
其中R=Ph3C-NH-
在合成含功能基西佛碱型大环化合物中，用 Ba2+或Sr2+作为模板，可提高形成西佛碱型大环化 合物的产率（达75％～80％），同时显著地减少 链状化合物的生成。络合物可在乙腈中用硫酸钠水 溶液解络，得到几乎定量的大环游离配体。
H
H
O
OH
2.3 模板在合成中的应用
2.3.1 金属离子存在下的模板合成
作为冠醚化合物合成中模板的金属离子大多是碱金属 离子和碱土金属离子。过渡金属离子也可作为有机合成的 模板。Sally等把Cu+在套环烷（catenane索烃）。合成 中的作用称作交织模板（interweaving template）。
Shanzer等引入锡化合物 [Bu2Sn(OCH2CH2O)]2（5）作为模板，使得β －内酯环合成大环聚内酯。
Fe纳米线的AAO模板合成
200 180 160
l/d
140
Aspect ratio
120 100 80 60 40 0 2 4 6 8
t/min
Fe纳米线的局部放大TEM照片
纳米线的长径比与沉积时间近似成正比
碳纳米管的AAO模板合成
(b)
(d)
取向碳纳米管有序阵列膜形貌与结构的电镜照片. (a) 完全溶去氧化铝后的由表面碳膜固定和保持的碳纳米 管的低倍 SEM 照片； (b) 从 AAO 模板解离的碳纳米管 束的SEM照片(聚丙烯腈(PAN)路线，750 oC)
• 临 界 胶 团 浓 度 （ critical concentration CMC):
micelle
• 表面活性剂在溶液中超过一定浓度时，会从单
体（单个离子或分子）缔合成为胶态聚集物
（分子有序组合体），即形成胶团。溶液性质
发生突变的浓度，亦即形成胶团的浓度，称为
临界胶团浓度。
胶束的形成过程
胶团的变化过程
属离子可作为模板外，中性分子也可作为模板，甚至出现聚合物
模板。从超分子的观点来看，模板就是客体(guest)，当在反应中 与主体（host）或配体协同作用时，能导致目标物的生成。模板合 成越来越受到人们的关注。
2.2 热力学模板和动力学模板
根据反应是热力学控制还是动力学控 制可以把模板分为：
热力学模板（Thermodynamic template） 动力学模板（Kinetic template）
下式表示动力学模板利用配体围绕模板而进行的分子 自组装（molecular self-assemble）：
当无模板M存在时，则生成许许多多其它副产物：
B A A A B +X
X
B B +A
B A B +B A A B
A
+ ……
小结：
理论上讲，热力学模板可在反应进行过程 中任一时候加入，结果都是一样的，因为平衡 可以移动的缘故。动力学模板则必须在反应开 始前加入，才能最大限度地提高模板的作用。 相比之下，动力学模板较热力学模板更难设计 和理解，但是很有用。动力学模板在反应过程 中识别和络合特定的物质，使得反应基团有特 定的构象和取向，这样容易得到单一产物，这 如同模拟酶的催化特性一样。
• 与软模板相比，硬模板在制备纳米结构方面有 着更强的限域作用，能够严格控制纳米材料的 大小和尺寸。 • 但是，“硬模板”法合成低维材料的后处理一 般都比较麻烦，往往需要用一些强酸、强碱或 有机溶剂除去模板，这不仅增加了工艺流程， 而且容易破坏模板内的纳米结构。 • 另外，反应物与模板的相容性也影响着纳米结 构的形貌。
MO表示易挥发得金属氧化物； MX4表示易挥发的金属卤化物
Nature, 375, 769, 1995
碳纳米管模板法合成氮化物纳米线
1173K
用碳纳米管模板法合成 GaN纳米丝的装臵示意图
碳纳米管
以碳纳米管为模板合成 的GaN纳米线
(3) 胶体晶体模板
氧化锆
氧化钛
• 二、 “软模板”法
• 软模板通常为两亲性分子形成的有序聚集体， 主要包括：胶束、反相微乳液、液晶等。 • 两亲性分子中亲水基与疏水基之间的相互作用 是两亲性分子进行有序自组装的主要原因。 • 表面活性剂是一类应用极为广泛的物质，其特 点是很少的用量就可以大大降低溶剂的表（界） 面张力，并能改变系统的界面组成与结构。表 面活性剂溶液浓度超过一定值，其分子在溶液 中会形成不同类型的分子有序组合体。
2.3.5模板组装合成蛋白质（TASP）
DNA和RNA的复制过程就是细胞体所进行的自 身模板合成的很好例子。近几年来，利用模板效应 进行体外的蛋白质、多肽、低聚核糖核酸等的人工 合成，已取得一些新的进展，出现了TASP这一崭新 的概念。所谓的TASP（template-assembled synthetic protein的缩写），就是模板组装合成蛋白 质。根据所要合成的蛋白质的结构，设计一种特制 的模板分子，把相应的肽块（peptide block）“安 装”在模板分子上，使得这些两亲肽块按照特定的 方向进行缩合，这样就得到了所要合成的蛋白质。
N
N
O
7
9
2.3.3 “自身模板”的应用
所谓的自身模板，就是反应物之一自身内部存在 着某一特定的官能基，通过这一官能基与另一反应物 分子生成超分子作用，从而把它“结合”在自己分子 上进行反应，这时所发生的反应就宛若分子内的。 Gobel等比较了14和15形成磷酸二酯的反应，发现14 的反应速度是15的9000倍。化合物14中的双氨基团 就是一个“自身模板”的很好例子：
2.2.1 热力学模板
热力学模板发生在热力学控制的可 逆反应中: 当反应混合物达到平衡时，体
系中同时存在多个产物，把模板加进去，
则模板可选择性络合产物之一，使平衡朝
特定方向移动。
如巯基胺⑴和二酮化合物⑵作用时，可得到3和4的混合 物，此时加入Ni(OAc)2，则可提高3的产率：
SH R N N R' SH R' N
虽然Busch在60年代对模板的作用方式进行了系统的研究和分 类，但当时仅仅局限于经典的模板效应，所指的模板仅局限于金 属离子。随着近几年来超分子化学的兴起，使得有机化学和无机
化学的交叉更进一步深入，诸如金属离子－配体的络合、氢键的
作用，π-π相互作用以及催化抗体（catalytic antibody），都可以 归结为模板效应。利用模板效应进行有机合成和生物化学上的蛋 白质、多肽、低聚核糖核酸的合成，都可以称为模板合成 （template syntheses）。这里的模板是一个广义的概念，除了金
第八章
模板法
• 1. 模板法制备纳米材料
• Template-directed Synthesis of nanomaterials
• 合成低维纳米结构已成为人们研究的热点之一。 目前，科学家们已经开发了许多制备纳米结构 的方法。
• 据是否使用模板一般可以分为“模板”法和 “无模板”法。
• “ 模板”法是最近十多年发展起来的合成新型 纳米结构材料的方法。 • 一般来讲，模板法根据其模板自身的特点和局 限性的不同可以分为“硬模板”法和“软模板” 法。 • 一、 “硬模板”法 • 硬模板多是利用材料的内表面或外表面为模板， 填充到模板的单体进行化学或电化学反应，通 过控制反应时间，除去模板后可以得到纳米颗 粒、纳米棒，纳米线或纳米管，空心球和多孔 材料等。经常使用的硬模板包括分子筛，多孔 氧化铝膜，径迹蚀刻聚合物膜，聚合物纤维， 纳米碳管和聚苯乙烯微球等等。
电抛光
阳极氧化
纳米棒
纳米粒子
沉积 Al 纳米有序阵列复合结构 纳米管 纳米丝
AAO模板法制备纳米材料与纳米结构的工艺流程图
硬模板法合成的不同长径比的纳米线和 多组分纳米线 FeCo
硬模板法合成的不同长径比的金纳米材料
用AAO/Al 模板通过控制沉积时间, 制备出不同长 径比的金纳米材料的TEM照片(孔直径d=10nm, 长 径比(l/d)分别为1, 3, 500).
聚苯胺纳米线的AAO模板合成
溶去部分氧化铝后的PANI纳米线阵列膜形貌的SEM照片.
• (2)以碳纳米管为模板合成纳米线 • 碳纳米管为模板合成碳化硅纳米线： • 将 碳 纳 米 管 与 Si-SiO2 混 合 加 热 加 热 到 1400度可制得碳化硅纳米线。
碳纳米管模板法合成碳化物纳米线反应示意图
• 亲油端在内、亲水端在外的“水 包油型”胶团，叫“正相胶团” 。
•
亲水端在内、亲油端在外的
“油包水型”胶团，叫“反相胶
团”。
• • 正相胶团的直径大约为5-100nm， 反相胶团的直径约为3-6nm。
MCM-41的制备 CTAB/四甲基 硅酸铵
六方相中孔分子筛形成机理
三嵌段聚合物 硅酸四乙酯 pH<1
• (1)径迹蚀刻聚合物膜和多孔氧化铝膜
• 径迹蚀刻聚合物膜主要是通过核裂变碎片轰击 聚合物膜使其表面出现许多损伤的痕迹，再用 化学腐蚀的方法使这些痕迹变成孔洞得到的。 • 这种模板的特点是孔洞呈圆柱型，很多孔洞与 膜面斜交，与膜面的法线的夹角可达34度，因 此在厚膜内有孔通道交叉现象，总体来说，孔 分布是无序的，孔的密度大致为109个/cm2。
O
Ba(ClO4)2
N
N
Ba2+
O
NH2
R
O
பைடு நூலகம்
H2N
O
R
O
2.3.2中性分子存在下的模板合成
第一个烃类客体的模板效应是化合物6的合成。6可
以看作是阳离子型的主体分子，它显示出π－受体的特性。
当过量菲加入反应混合物中，6的产率从3～5％提高到16 ％。这里菲（客体）是π电子供体，客体是模板。
N+ N+