有机高分子有序介孔材料的研究现状
有序介孔材料的发展和面临的挑战
有序介孔材料的发展和面临的挑战霍启升吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室,中国吉林长春,邮编:130012E-mail: huoqisheng@摘要简要介绍有序介孔材料的发现和发展历史,讨论合成、结构、应用等方面所面临的挑战。
有序介孔材料有序介孔材料是指孔道规则且有序排列的介孔材料,早在1971年介孔材料的合成工作就已开始,日本的科学家们在1990年之前也已通过层状硅酸盐在表面活性剂存在下转化开始介孔材料合成,1992年Mobil的报导才引起人们的广泛注意,并被认为是介孔材料合成的真正开始。
Mobil 使用表面活性剂作为模板剂,合成了M41S 系列介孔材料,包括MCM-41(六方相)、MCM-48(立方相)和MCM-50(层状结构)。
经过近二十年的全球性科学家的团结努力和辛苦工作,介孔材料的研究工作发展极快,并且成效显著,涉及到合成、结构、性质、应用等各个方面,参与研究的科学家专业分布极其广泛,介孔材料研究是近年来少有的受人瞩目且快速发展的研究领域。
有序介孔材料的优势有序介孔材料的优势在于材料的独特的介孔结构(均一孔道尺寸及形状、高比表面、大孔体积)和合成过程简单,合成可重复,原料价格低廉,容易直接合成各类等级的可控结构,如薄膜、粉末、块体、微球、纤维、纳米级材料、各种微观形貌。
介孔材料的组成容易多样化,易掺杂。
尤其是二氧化硅基材料,表面羟基反应活性高,容易用各种有机基团修饰。
合成化学与结构及性质的研究起初介孔材料的合成化学的研究以介孔二氧化硅材料为主,后来被开展到其它组成。
合成机理的研究也是以二氧化硅体系为主要对象,根据不同的合成条件及体系,主要生成机理包括:从层状结构的转化、无机-有机静电作用、表面活性剂分子堆积参数的主导作用的协同自组装、真正液晶模板。
在上述机理的指导下,介孔材料合成工作迅速展开。
材料组成从硅酸盐系列扩展到非硅酸盐无机系列,后来又到有机-无机杂化材料、有机材料、碳材料。
浅析高分子材料发展现状和应用趋势
浅析高分子材料发展现状和应用趋势【篇1】浅析高分子材料发展现状和应用趋势一、有机高分子材料概述有机高分子材料是指区别于通用的、具有高性能或特殊功能等特点的有机高分子材料,表现为性能优异,价格高,产量低。
其特点覆盖面广、产品种类多;投资与技术高度密集,技术含量高;高风险、高收益。
按使用性质划分,有塑料、橡胶、合成纤维、专用及精细化学品等;按用途划分有结构型和功能型;按功能型细分则有光、电、磁功能和生物相容功能;以生物质为原料生产的高分子材料也被划入了新型有机高分子材料。
新型有机高分子材料应用广泛,工程塑料、复合材料、功能高分子材料、有机硅及氟系材料、液晶材料、特种橡胶、高性能密封材料等新型高分子材料被广泛应用于电子电器、交通运输、机械、建筑、生物、医疗及农业生产资料等领域。
二、有机高分子材料国内现状国内有机高分子材料的研究不断取得新的进展:国家重点科技攻关项目聚醚砜、聚醚醚酮、双马型聚酰亚胺等类树脂专用材料及其加工技术,通过了国家有关部门的验收;一种用于家电产品的新型紫外光固化涂料 JD-1紫外光固化树脂已开发成功;超高分子量聚丙烯酰胺合成技术在大庆油田化工总厂研制成功; PTC智能恒温电缆、多功能超强吸水保水剂、粉煤灰高效活化剂等等,都是我国在高分子材料领域取得的不俗成果。
我国在高分子单链单晶的研究也取得国际领先的成绩:成功地制备出顺丁橡胶的单链单晶,独创性地开展了单分子链玻璃体的研究,首次观察到高分子液晶态的新的纹影结构。
塑料行业单纯从实验室阶段的研究来讲,我国与国际上的差距并不是很大。
但从实验室研究走向产业化这一阶段,与国外相比,我们的差距就被大幅度拉开了,因此塑料产业的发展趋势主要是尽快对主要新型品种的产业化。
橡胶工业的发展重点是进一步完善橡胶装置技术工艺,进行产品结构调整,提高氯丁胶、乙丙橡胶、丁腈胶和丁基胶的产业化生产能力;充分利用原料、市场条件现已成熟的有利时机,加快推进异戊橡胶工业化进程,尽快实现工业化生产;大力发展改性丁二烯橡胶、三元乙丙橡胶等市场急需的产品品种。
2024年有机高分子材料市场分析现状
2024年有机高分子材料市场分析现状引言有机高分子材料是一类使用有机化合物为原料合成的高分子化合物,广泛应用于电子、医药、电力等领域。
本文将对有机高分子材料市场的现状进行分析。
市场规模分析有机高分子材料市场的规模在过去几年中呈现稳定增长的趋势。
根据市场研究机构的数据,截至2020年,全球有机高分子材料市场规模超过1000亿美元。
预计未来几年,随着技术的发展和应用领域的拓展,市场规模将进一步扩大。
市场应用领域分析电子行业有机高分子材料在电子行业中有广泛的应用,如半导体材料、光电材料、传感器等。
随着电子消费品市场的增长,对有机高分子材料的需求也在不断增加。
医药行业有机高分子材料在医药行业中的应用不断扩大,主要用于药物的控释系统、医疗器械的材料等。
随着人口老龄化的趋势,医药行业对有机高分子材料的需求将持续增长。
电力行业有机高分子材料在电力行业中主要应用于绝缘材料、电缆等领域。
随着电力工程的发展和电力设备的更新换代,对有机高分子材料的需求也在不断增加。
市场竞争分析有机高分子材料市场竞争激烈,主要厂商包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司在产品质量、技术创新以及市场渠道方面竞争激烈。
为了提高市场竞争力,这些公司不断加大研发投入,提高产品质量,并积极开拓新的市场。
市场发展趋势分析随着技术的进步和市场需求的增长,有机高分子材料市场将呈现以下发展趋势:1.新材料的研发和应用:随着科技的进步,新型的有机高分子材料将不断被开发,并应用于更多的领域,带来更多的商机。
2.创新技术的推动:新的制备和加工技术的引入,将提高有机高分子材料的性能和品质,推动市场的发展。
3.环境友好型材料的需求增长:环保意识的提高将推动对环境友好型有机高分子材料的需求增长。
4.医药领域市场潜力巨大:随着人口老龄化的加剧,医药领域对高分子材料的需求将持续快速增长。
总结有机高分子材料市场在全球范围内呈现稳定增长的态势。
随着技术的进步和市场需求的增长,市场规模将持续扩大。
有序介孔材料的制备及其应用研究
有序介孔材料的制备及其应用研究近年来,有序介孔材料已经受到了广泛的关注,由于其独特的结构和性质,它可以用于许多应用,例如催化反应、污染物的捕集和分离,分子筛、吸附剂,纳米催化剂等。
有序介孔材料具有优异的表面积、空体积、比表面积等优异性质,在催化领域具有广泛的应用前景。
本文将以“有序介孔材料的制备及其应用研究”为主题,综述有序介孔材料的制备方法以及应用研究。
一、有序介孔材料的制备方法有序介孔材料主要是通过改变溶液的组成、配比和温度等条件来调节其表面形貌以及孔径的大小。
它的制备方法主要有包覆沉积法、溶剂脱附法、催化法、热处理法等。
1、包覆沉积法包覆沉积法是一种沉积对有序介孔材料的表面形态和孔径的控制方法,利用有机溶剂和有机物的混合漆,通过改变粒度大小,温度和湿度等条件来控制孔径大小,并利用包裹溶解原分子的能力来控制表面形态。
2、溶剂脱附法溶剂脱附法是一种分离类似有序介孔材料结构的方法,对具有不同孔道结构的材料,利用其对溶剂的吸收特性,使其具有不同的表面形态和孔径大小。
3、催化法催化法是利用催化剂、活性剂改变材料组成,以形成有序介孔结构的方法。
通过改变活性剂的浓度、分子量以及在反应中配位和参与反应的物质等条件,可以制备出不同形状、大小的有序介孔材料。
4、热处理法热处理法是改变溶液中物质组成来形成有序介孔材料的方法。
通过调节温度和pH值,以及添加不同类型的抗剂来调节溶液的性质,从而形成具有空体率和比表面积的有序介孔材料。
二、有序介孔材料的应用研究有序介孔材料具有优异的表面积、空体积、比表面积等性质,近年来已经被用于许多应用领域,有序介孔材料是大孔吸附剂中使用最广泛的一类,它们可以用于吸收和分离污染物,如:镍、硒、多氯联苯等。
另外,它也可以用于催化反应,例如燃料电池中的氢气转化,生物柴油及其他脂肪酸类化合物的制备以及氧化反应等。
另外,有序介孔材料还可以用于纳米催化剂的制备,它可以加速化学反应,具有高效能、高可靠性、稳定性良好等优点,近年来也已经被广泛地应用到来纳米分子机器、能源转换等领域。
介孔材料
有序介孔材料有序介孔材料是上世纪90年代迅速兴起的新型纳米结构材料,它一诞生就得到国际物理学、化学与材料学界的高度重视,并迅速发展成为跨学科的研究热点之一。
有序介孔材料虽然目前尚未获得大规模的工业化应用,但它所具有的孔道大小均匀、排列有序、孔径可在2-50nm范围内连续调节等特性,使其在分离提纯、生物材料、催化、新型组装材料等方面有着巨大的应用潜力。
化工领域有序介孔材料具有较大的比表面积,相对大的孔径以及规整的孔道结构,可以处理较大的分子或基团,是很好的择形催化剂。
特别是在催化有大体积分子参加的反应中,有序介孔材料显示出优于沸石分子筛的催化活性。
因此,有序介孔材料的使用为重油、渣油等催化裂化开辟了新天地。
有序介孔材料直接作为酸碱催化剂使用时,能够改善固体酸催化剂上的结炭,提高产物的扩散速度,转化率可达90%,产物的选择性达100%。
除了直接酸催化作用外,还可在有序介孔材料骨架中掺杂具有氧化还原能力的过渡元素、稀土元素或者负载氧化还原催化剂制造接枝材料。
这种接枝材料具有更高的催化活性和择形性,这也是目前开发介孔分子筛催化剂最活跃的领域。
有序介孔材料由于孔径尺寸大,还可应用于高分子合成领域,特别是聚合反应的纳米反应器。
由于孔内聚合在一定程度上减少了双基终止的机会,延长了自由基的寿命,而且有序介孔材料孔道内聚合得到的聚合物的分子量分布也比相应条件下一般的自由基聚合窄,通过改变单体和引发剂的量可以控制聚合物的分子量。
并且可以在聚合反应器的骨架中键入或者引入活性中心,加快反应进程,提高产率。
生物医药领域一般生物大分子如蛋白质、酶、核酸等,当它们的分子质量大约在1~100万之间时尺寸小于10nm,相对分子质量在1000万左右的病毒其尺寸在30nm左右。
有序介孔材料的孔径可在2-50nm范围内连续调节和无生理毒性的特点使其非常适用于酶、蛋白质等的固定和分离。
实验发现,葡萄糖、麦芽糖等合成的有序介孔材料既可成功的将酶固化,又可抑制酶的泄漏,并且这种酶固定化的方法可以很好地保留酶的活性。
有序介孔聚合物的研究进展
有序介孔聚合物的研究进展刘攀博;焦剑;邹亮;许祥东【摘要】综述了以自组装法、硬模板法和软模板法合成有序介孔聚合物及介孔碳的研究进展.对上述3种制备方法及原理进行了比较,指出目前以嵌段共聚物进行自组装以及采用软模板法制备介孔聚合物的途径更有利于制备有序的介孔聚合物及介孔碳.讨论了采用自组装法及软模板法时,嵌段共聚物的种类、模板剂的类型、聚合物前躯体的结构等对所制备的介孔聚合物以及介孔碳的形貌、介孔结构、骨架结构以及介孔材料的物理化学性能的影响.指出目前在介孔聚合物以及介孔碳的研究中,主要问题是如何提高介孔聚合物的有序性以及其介孔结构的稳定性.最后对有序介孔聚合物及介孔碳的发展方向及应用领域进行了展望.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2010(024)012【总页数】7页(P1-7)【关键词】有序介孔聚合物;介孔碳;自组装法;软模板法;硬模板法【作者】刘攀博;焦剑;邹亮;许祥东【作者单位】西北工业大学理学院应用化学系,陕西,西安,710072;西北工业大学理学院应用化学系,陕西,西安,710072;西北工业大学理学院应用化学系,陕西,西安,710072;西北工业大学理学院应用化学系,陕西,西安,710072【正文语种】中文【中图分类】TQ322Abstract:The recent development of ordered mesoporous polymers and mesostrucutured carbon synthesized by self-assembly,hard template,and soft template methods is summarized.The above three synthetic methods and principle of mesoporous polymers are compared.It is pointed out that the way of using self-assembly of amphiphilic block copolymers and soft template exhibited much more advantage compared with hard template method to synthesize ordered mesoporous polymers and mesoporous carbon.Obviously,the morphology,meosoporous structure,skeleton chemical structure and physical and chemical properties of mesoporous materials synthesized by using amphiphilic block copolymer method and soft template method are distinctly affected by amphiphilic block copolymer types,template types and structure of polymer precursors.It is also pointed out that the main problems in the study of ordered mesoporous polymers and carbon are improving the regularity of ordered mesoporous polymers and the stability of mesoporous structure.Finally,the developing direction and application fields of ordered mesoporous polymers and carbon are looked forward to.K ey words:ordered mesoporous polymer;mesostructured carbon;self-assembly method;soft template method;hard template method有序介孔材料是指孔径约2~50 nm、结构高度有序且孔径均一的一类多孔性固体材料,按其骨架的组成可分为无机介孔材料和有机聚合物介孔材料。
有序介孔材料的发展及其应用
化工领域
有序介孔材料具有较大的比表面积,相对大的孔径以及规整的孔 道结构,可以处理较大的分子或基团,是很好的择形催化剂。特 别是在催化有大体积分子参加的反应中,有序介孔材料显示出优 于沸石分子筛的催化活性。因此,有序介孔材料的使用为重油、 渣油等催化裂化开辟了新天地。
✓ 直接用作催化剂
✓ 骨架引入或者、V等金属离子酸碱性和
I
有序介孔材料及其应用
报告人:刘艳明 导 师:梁鑫淼
内容简介:
1 有序介孔材料介绍 2 有序介孔材料的发展 3 有序介孔材料的应用 4 存在的问题及展望
多孔材料的分类
微孔材料
介孔材料
大孔材料
孔径小于2
孔径在2~50之间
孔径大于50
定义:有序介孔材料是以表面活性剂分子聚集体
为模板,利用溶胶凝胶工艺,通过有机物和无机
物之间的界面作用组装生成的孔道规则、孔径介
于2-50的多孔材料。
介孔孔径均一可调
比表面积大
颗粒外形丰富多彩 内表面易于修饰
特性
骨架结构稳定, 易于掺杂其他组 分
水、热稳定性较好
有序介孔硅材料的合成过程示意图
1992年公司的科学家首次报道合成了M41M系列介孔分子筛。 它们 具有规整有序的孔道结构,比表面积大,孔径在1.5~10之间可调。这 一报道立即引起国际学术界的重视,从此掀起介孔材料研究的热潮。 近年有序介孔材料的研究可归纳如下:
用不同介孔材料固定青 霉素酰化酶后, 酶的热 稳定性、稳定性和操作 稳定性均得到增强, 结 果表明, 固定化酶的稳 定性与介孔材料的孔径 有关, 当介孔材料的孔 径与酶分子大小相适应 时, 固定化酶的稳定性 最好.
A S M, X S. ,2004, 93–95: 293–299 裘式纶等. 高等学校化学学报, 2005,26(10):1852—1854
2023年有机高分子材料行业市场分析现状
2023年有机高分子材料行业市场分析现状有机高分子材料是一种以有机化合物为基础制造的高分子材料。
它具有轻质、高强度、高韧性、耐热、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于汽车、建筑、电子、航空航天、医疗和包装等领域。
目前,有机高分子材料行业市场呈现出以下几个特点:一、市场规模不断扩大。
随着经济的发展和科技的进步,有机高分子材料的需求不断增加。
尤其是在国家对环保、能源、新材料等领域的政策支持下,有机高分子材料行业市场规模将进一步扩大。
二、应用领域多样化。
有机高分子材料广泛应用于各个领域,如汽车制造、建筑材料、电子产品、医疗器械等。
随着科技的进步,有机高分子材料在高新技术领域的应用也在不断拓展,如光电子材料、生物医药材料等。
三、技术创新促进行业发展。
有机高分子材料行业正处于技术创新的初级阶段,随着科技的不断进步,新材料、新工艺不断涌现,推动行业快速发展。
尤其是在新能源、节能环保领域,有机高分子材料的应用正发挥着重要作用。
然而,有机高分子材料行业也存在一些问题和挑战:一、市场竞争激烈。
随着市场规模的扩大,有机高分子材料行业的竞争也日益激烈。
国内外企业纷纷涌入该行业,竞争压力不断加大。
二、产品质量和性能待提高。
虽然有机高分子材料具有很多优良性能,但其产品质量和性能仍存在一定的差距。
部分企业在生产过程中存在技术不足或管理不规范等问题,需要加强质量控制和技术创新。
三、环保问题亟待解决。
由于某些有机高分子材料的制造过程会产生污染物,对环境造成一定的影响。
因此,有机高分子材料行业需要加强环保意识,推动绿色制造和循环利用。
为了应对这些挑战,有机高分子材料行业可以采取以下措施:一、加强企业自身技术创新能力。
加大研发投入,引进和培养专业人才,不断改进产品质量和性能,提高市场竞争力。
二、积极响应国家政策,推动绿色制造。
加强环保意识,加强对环境的保护,推动绿色制造和循环利用,减少对环境的影响。
三、加强行业合作,形成技术创新和市场拓展的合力。
有序超介孔材料的制备和应用研究
有序超介孔材料的制备和应用研究近年来,随着材料科学和技术的发展,有序超介孔材料(MOFs)在各学科领域得到了广泛的应用。
这类新型的多孔材料的制备和应用研究被越来越多的学者所关注。
有序超介孔材料(MOFs)具有一些特殊的性质,如大的表面积、活性催化、自组装和高吸附性能等,因而受到广泛关注。
首先,对有序超介孔(MOFs)材料进行制备,需要采用先进的合成技术,如溶剂蒸发法、溶液和/或融合法、分子模板法、自组装和光学控制法。
这些技术可以获得具有微米尺度、多孔结构和独特组成的多孔材料。
其次,要深入研究有序超介孔材料的结构特性,有利于确定其物理性质和功能。
X射线衍射技术可以确定其结构参数,例如空间群类型、网络结构类型、单元尺寸、多孔空间分布、结构稳定性等。
此外,利用X射线吸收谱(XANES)、X射线电子能谱(XPS)和磁共振谱(NMR)技术,还可以进一步研究有序超介孔材料的化学性质。
最后,在了解了有序超介孔材料的结构性质和化学性质的基础上,可以进一步探究其功能性。
这类功能性包括:气体吸附和分离、催化作用、荧光效应和有机硅合成等。
总结以上,有序超介孔材料(MOFs)的制备和应用研究是一个复杂而又重要的研究领域。
其制备需要运用先进的合成技术,其结构特性和化学性质可以通过X射线衍射技术、X射线吸收谱、X射线电子能谱和磁共振谱等技术得以分析,其有机硅合成、气体吸附、催化活性和荧光等功能性可以有效应用。
未来有序超介孔材料(MOFs)的发展将成为材料科学和技术的一个重要方向,有望在环境保护、能源转换和医药研究等多领域发挥重要作用。
据此,本文将对有序超介孔材料的制备和应用研究进行进一步的深入讨论。
首先,本文将回顾有序超介孔(MOFs)材料的制备方法,包括溶剂蒸发法、溶液法和/或融合法、分子模板法、自组装和光学控制法等,并介绍各种方法的优缺点和应用范围。
其次,本文将深入研究有序超介孔材料的结构、化学性质和功能性,包括吸附性、催化作用、气体分离吸收、荧光效应、有机硅合成等。
有序介孔材料的合成与应用研究进展
有序介孔材料的合成与应用研究进展引言有序介孔材料是一类具有高度有序孔道结构的材料,具有较大的比表面积和孔容,广泛应用于吸附、催化、分离等领域。
本文将介绍有序介孔材料的合成方法以及在不同领域的应用研究进展。
一、有序介孔材料的合成方法1. 模板法模板法是制备有序介孔材料最常用的方法之一。
通过选择不同的模板剂,可以控制材料的孔径和孔道结构。
常用的模板剂包括硬模板剂和软模板剂。
硬模板剂通常是一些具有有序孔道结构的材料,如介孔二氧化硅、氧化铝等。
而软模板剂则是一些具有高度可调性的有机分子,如阴离子表面活性剂、聚合物等。
模板法的优点是合成过程简单,但模板的去除工艺较为复杂。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的无模板法制备有序介孔材料的方法。
该方法通过溶胶的凝胶过程形成介孔结构。
溶胶通常是由一种或多种无机物和有机物组成的溶液,凝胶过程中,溶胶中的成分在凝胶剂的作用下形成固态材料。
溶胶-凝胶法的优点是制备过程简单,可以制备出各种形状的材料。
3. 硬模板转化法硬模板转化法是一种通过模板剂的转化制备有序介孔材料的方法。
首先,选择一个具有有序孔道结构的硬模板剂,然后通过模板剂的转化过程,使其转化为无机材料。
硬模板转化法的优点是可以制备出具有复杂孔道结构的材料。
二、有序介孔材料在吸附领域的应用1. 气体吸附由于有序介孔材料具有较大的比表面积和孔容,因此在气体吸附领域具有广泛应用。
例如,将有序介孔材料用作气体分离材料,可以实现对不同气体的高效分离。
此外,有序介孔材料还可以用于气体储存和传感器等领域。
2. 液体吸附有序介孔材料在液体吸附领域也有着重要的应用。
例如,将有序介孔材料用作吸附剂可以有效去除废水中的有机物和重金属离子。
此外,有序介孔材料还可以用于药物吸附和催化剂的负载等方面。
三、有序介孔材料在催化领域的应用有序介孔材料在催化领域具有广泛的应用前景。
由于其较大的比表面积和孔容,可以提供更多的活性位点,从而提高催化剂的催化性能。
我国高分子材料研究现状及产业发展策略
我国高分子材料研究现状及产业发展策略高分子材料是一类以碳元素为基础的长链大分子化合物,具有良好的可塑性、耐磨性、绝缘性等特点,在各个领域发挥着重要作用。
随着近几十年来高分子材料科学的迅速发展,我国的高分子材料研究也取得了重要进展。
然而,相比发达国家,我国在高分子材料研究和发展方面仍存在一些不足之处。
本文将介绍我国高分子材料研究的现状,并针对这些问题提出相应的产业发展策略。
目前,我国在高分子材料领域已取得了很多重要的科研成果。
尤其是在功能性高分子材料、生物医学材料和新能源材料等领域取得了世界领先水平。
例如,我国已成功研发出具有自修复功能的可塑性高分子材料,具有广阔的应用前景。
此外,我国还在生物降解材料和智能高分子材料等方面有着独特的优势。
然而,与发达国家相比,我国在高分子材料研究和发展方面仍存在一些不足。
首先,我国在高分子材料基础研究方面的支撑体系相对薄弱,还需要进一步加强科研力量。
其次,我国在高分子材料制备和加工技术方面的落后,导致材料性能和品质无法达到国际先进水平。
此外,我国在高分子材料应用开发和商业化方面还存在一定的滞后。
为了解决这些问题,我提出以下几点产业发展策略。
首先,要加大对高分子材料基础研究的支持力度,建立起一支高水平的科研团队,并加强与国际科研机构的合作交流。
其次,要加强高分子材料制备和加工技术的研究,引进先进设备和技术,提高材料品质和加工效率。
同时,还要加强对高分子材料应用开发的支持,鼓励企业与科研机构合作,加快高分子材料的产业化进程。
综上所述,我国高分子材料研究现状虽然已取得了一定进展,但与发达国家相比还存在一定的差距。
因此,我们需要加大对高分子材料基础研究的支持力度,加强技术创新和人才培养,推动我国高分子材料产业的发展,为经济发展和社会进步做出更大的贡献。
有序介孔材料
有序介孔材料
有序介孔材料是一类具有有序排列孔道结构的材料,其孔道直径范围在2-50
纳米之间。
这类材料具有高度有序的孔道结构和较大的比表面积,因而在催化、吸附、分离等领域具有广泛的应用前景。
首先,有序介孔材料在催化领域具有重要的应用。
由于具有高度有序的孔道结构,有序介孔材料能够提供更多的活性位点,提高催化剂的效率和选择性。
此外,其较大的比表面积也能够提供更多的反应场所,增加反应物质的接触机会,从而提高催化效果。
其次,有序介孔材料在吸附和分离领域也有着重要的应用价值。
由于孔道结构的调控能力,有序介孔材料可以根据需要调节孔道大小和表面性质,实现对特定分子的选择性吸附和分离。
这使得有序介孔材料在气体分离、溶剂回收、废水处理等方面具有广泛的应用前景。
此外,有序介孔材料还在药物输送、光催化、电化学等领域展现出了巨大的潜力。
例如,利用其孔道结构可以实现对药物的控释,提高药物的生物利用度;在光催化领域,其高度有序的孔道结构能够提供更多的光反应场所,增强光催化效果;在电化学领域,其高比表面积和导电性能使得其成为优秀的电极材料。
总的来说,有序介孔材料具有高度有序的孔道结构和较大的比表面积,因而在催化、吸附、分离、药物输送、光催化、电化学等领域具有广泛的应用前景。
随着材料科学和纳米技术的不断发展,有序介孔材料必将在更多领域展现出其重要的作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
介孔硅材料研究进展及其在催化领域中的应用前景
介孔硅材料研究进展及其在催化领域中的应用前景引言:近年来,介孔硅材料因其特殊的结构和优异的性能在材料科学领域备受关注。
其大尺寸的介孔结构和高比表面积的特点使得介孔硅材料具有很大的应用潜力。
本文将对介孔硅材料的研究进展进行概述,并着重探讨其在催化领域中的应用前景。
一、介孔硅材料的研究进展1. 介孔硅材料的制备方法介孔硅材料的制备方法可以分为模板法、溶胶-凝胶法、直接模板合成法等。
其中,模板法是最常用的方法之一。
通过选择合适的模板剂,可以产生具有不同孔径和孔容的介孔硅材料。
2. 介孔硅材料的结构特点介孔硅材料的结构特点主要包括大尺寸的孔径、高比表面积以及可调控的孔结构。
这些特点使得介孔硅材料具有较好的承载作用、较高的负载容量和良好的分散性,从而在催化反应中发挥重要作用。
3. 介孔硅材料的表面性质介孔硅材料的表面性质对其在催化领域中的应用具有重要影响。
通过调控介孔硅材料的表面化学组成和表面酸碱性质,可以实现对催化活性和选择性的调控,从而提高催化剂的性能和效率。
二、介孔硅材料在催化领域中的应用前景1. 介孔硅材料在有机合成催化中的应用介孔硅材料可以作为催化剂的承载体,通过调控孔径和孔容,提供良好的催化活性和选择性,从而实现对有机合成反应的高效催化。
例如,介孔硅材料可以用作手性催化剂的载体,在不对映选择性催化反应中发挥重要作用。
2. 介孔硅材料在能源催化中的应用随着能源危机的逐渐加剧,可再生能源的开发和利用越来越受到重视。
介孔硅材料在能源催化中具有广阔的应用前景。
例如,介孔硅材料可以作为催化剂的载体,用于氢能源的制备和氢能源的转化。
3. 介孔硅材料在环境保护催化中的应用环境保护催化是当前社会关注的热点领域之一。
介孔硅材料在环境保护催化中具有重要的应用前景。
例如,介孔硅材料可以用作催化剂的载体,用于有害气体的去除和废水处理等方面。
结论:介孔硅材料因其特殊的结构和优异的性能在材料科学领域具有广泛的应用前景。
随着对介孔硅材料的深入研究,它在催化领域将发挥越来越重要的作用。
介孔分子筛材料合成及应用研究的现状及进展
328
岩
Hale Waihona Puke 石矿物学
杂
志
第 25 卷
的 M CM_48 和层状的 M CM_50 等, 其孔道呈规则排 列, 孔径在 1. 5~ 10 nm 范围内可连续调节 , 具有巨 大的比表面积( > 1 000cm / g ) 和良好的热及水热稳 定性。该材料的出现将沸石微孔规则半径扩展到了 介孔区域 , 使得沸石中难以完成的大分子催化、 吸附 和分离等过程成为可能 , 并可以其纳米级孔道作为 纳米粒子的! 微型反应器 。它因具有催化、 分离、 光 学、 电子、 磁学、 智能材料等方面的特殊性能 ( Bleloch et al . , 1999; Koh et al . , 1999) 而 成为国 内外化 学、 材料、 物理、 生物及信息等众多领域的研究热点。
收稿日期 : 2005 10 18; 修订日期 : 2005 12 26 文, 电
( mesoporous) 分子筛。微孔分子筛材料已作为工业 催化剂广泛使用, 但是较小的孔径限制了其对大分 子的催化作用。 1992 年 , Mobil 石油公 司的科学家 以烷基铵类阳离子表面活性剂作模板剂水热晶化合 成了结晶硅酸盐 / 硅铝酸盐新型有序的介孔分子筛 系列材料 M 41S( Kresge et al . , 1992; Beck et al . , 1 992) , 该系列材料包括六方状的M CM _41 、 立方状
高分子材料的研究与应用展望
高分子材料的研究与应用展望高分子材料,是指由大量分子组成的具有高分子结构的材料。
它们具有很多独特的性质,如高强度、高韧性、较低的密度、耐腐蚀性等,因此在许多领域都有着广泛的应用。
本文将从高分子材料的研究现状和未来展望、高分子材料在电子、医疗和环保等领域的应用及其发展前景三个方面来探讨高分子材料的近期研究与应用展望。
一、高分子材料的研究现状和未来展望从最早的自然高分子发现到今天的高分子复合材料,高分子材料经历了几十年的探索和发展。
现在,高分子材料在工业和科学研究领域都有着广泛的应用,但是随着人们对材料性能要求的不断提高和应用场景的变化,高分子材料的研究和应用也在不断发展和完善。
未来,高分子材料的研究重心将会更多地放在以下几个方面:(1)可再生和可降解的高分子材料的研究和应用;(2)高性能高分子复合材料的研究和应用,比如具有导电、导热等特性的高分子复合材料、具有自修复功能的高分子复合材料等;(3)高分子材料的微观结构及其对宏观性能的影响研究。
这些方面的研究将有助于高分子材料的应用范围和性能得到进一步提升。
二、高分子材料在电子、医疗和环保等领域的应用及其发展前景1. 高分子材料在电子领域的应用随着电子技术的不断发展,高分子材料也为新型电子器件的研究与开发提供了许多可能性。
比如,在有机太阳能电池中,有机半导体聚合物就是主要材料之一。
有机半导体聚合物具有低成本、可大规模生产等优点,同时可实现柔性和透明性,因此被认为是有望实现真正商业化应用的新型能源电池之一。
此外,含有导电高分子的电阻器、电容器、电磁屏蔽等电子元器件也得到了广泛的应用。
未来,随着高分子材料的研究与应用市场的不断拓展,相信高分子材料在电子领域的应用将会更加广泛。
2. 高分子材料在医疗领域的应用高分子材料在医疗领域有广泛的应用,比如可以作为人工心脏瓣膜、血管支架、人工关节、带有抗生素的纱布等。
近年来,注重材料的生物相容性成为高分子材料在医疗领域的发展方向之一。
有序介孔材料:历史、现状与发展趋势
有序介孔材料:历史、现状与发展趋势
郭程;张威;唐云
【期刊名称】《高等学校化学学报》
【年(卷),期】2022(43)8
【摘要】有序介孔材料是指孔径在2~50 nm之间的多孔材料,是一类具有均匀孔径、高有序度纳米孔道和高比表面积的新材料.在过去30年里,有序介孔材料的研
究取得了长足的进步,在可控合成、结构设计和调控及功能化等方面形成了系统的
理论.同时,其应用领域也不断被拓展,包括能源存储与转化、催化、生物医药和传感等方面.本文首先回顾了有序介孔材料的发展历史,简要介绍发展过程中“里程碑式”的研究工作;然后根据构效关系总结了其在不同领域应用的最新进展;最后讨论了有
序介孔材料领域进一步发展所面临的挑战与机遇,并对未来前景进行了展望.
【总页数】17页(P201-217)
【作者】郭程;张威;唐云
【作者单位】复旦大学化学与材料学院;珠海复旦创新研究院
【正文语种】中文
【中图分类】O641
【相关文献】
1.孔壁部分有序化的介孔二氧化硅材料的合成与表征
2.孔壁有序化介孔材料的制备及对甲苯吸附性研究
3.在纳米材料上造孔的"魔法师"——"有序介孔高分子和碳材料的创制和应用"获2020年度国家自然科学奖一等奖
4.甘氨酸衍生的双介孔掺氮
有序介孔炭用于超级电容器和氧气还原5.六方晶状含咪唑亚胺的介孔有序有机硅材料的可控合成
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
有序介孔材料的合成及应用研究进展
有序介孔材料的合成及应用研究进展付新【摘要】Ordered mesoporous materials with highly ordered pore structure, big specific surface area and more active sites,have been widely used in chemical,biomedical and functional materials. The synthetic mechanism, synthetic method and the application of ordered mesoporous materials were reviewed in this paper.%有序介孔材料具有高度有序的孔道结构、较大的比表面积和较多的活性位,广泛应用于化工、生物医药和功能材料等领域.系统综述了有序介孔材料的合成机理、合成方法及其应用.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2012(029)008【总页数】5页(P6-10)【关键词】有序介孔材料;软模板法;合成机理【作者】付新【作者单位】渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南714000【正文语种】中文【中图分类】TB383有序介孔材料是指以表面活性剂为模板剂(结构导向剂),利用溶胶-凝胶、乳化或微乳等化学反应,通过有机物和无机物之间的界面作用,组装生成的一类无机多孔材料。
由于有序介孔材料孔径分布范围窄、且在2~50 nm范围内可调,因此对于沸石分子筛难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程意义重大。
同时有序介孔材料具有规则、有序、可调的纳米级孔道结构,使其可作为纳米微粒的“微反应器”,为人们从微观角度研究纳米材料(客体)在介孔材料(主体)中组装可能具有的小尺寸效应、面效应、子效应等提供了重要的物质基础。
近几年,作为一种新型功能材料,有序介孔材料以其大的比表面积、高度规整的孔道结构、孔径分布窄且可调等优良的结构性能使其在催化、吸附与分离、生物医药合成、材料组装等方面有着巨大的应用潜力,因此越来越多的科研工作者将目光投向了这类材料的合成研究,并取得了较大的进展。
介孔材料研究进展
介孔材料研究进展雷瑞【摘要】介孔材料是指孔径为(2~50) nm的多孔材料,具有孔道结构规则有序、孔径分布窄、比表面积大和孔隙率高等特点,在催化、电、磁、传感器、纳米材料合成、光学器件和色谱载体等领域具有潜在的应用价值,是近年来国际上跨学科的研究热点.介孔材料的合成采用水热合成法,为液晶模板和协同自组装机理,在介孔材料中引入灿、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Mo、Nb、Ti、V和Zr等可提高反应活性和表面吸附能,主要应用于分离与吸附、光学以及作为催化剂使用.如何在保持介孔结构的基础上提高材料的结晶性及功能性,利用低成本模板剂制备结构稳定、高孔隙率和高比表面积的介孔材料已成为研究热点.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2014(022)007【总页数】5页(P505-509)【关键词】催化化学;介孔材料;形成机理;应用现状【作者】雷瑞【作者单位】陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TQ426.65;O643.36多孔材料因具有较高的比表面积和孔体积,经常用作吸附剂、催化剂及催化剂载体。
多孔材料根据孔径大小可分为微孔材料(孔径<2 nm)、介孔材料[孔径(2~50) nm]和大孔材料(孔径>50 nm)[1]。
1992年,美孚公司首次以烷基季铵盐阳离子表面活性剂为模板剂,成功合成了M41S系列有序介孔分子筛,将分子筛的规则孔径从微孔范围扩展到介孔领域[2-3]。
有序介孔材料是新型无机纳米结构材料,具有较大的比表面积,相对大的孔径以及规整的孔道结构,在催化反应中适用于活化较大的分子或基团,显示出优于沸石分子筛的催化性能,并成为研究热点,在分离提纯、生物材料、催化和新型组装材料等方面具有巨大的应用潜力。
本文通过介孔材料的结构特点、合成方法、形成机理及应用现状,综述介孔材料的研究现状及其发展前景。
1 介孔材料特点及分类1.1 特点介孔材料的结构和性能介于无定形无机多孔材料和具有晶体结构的无机多孔材料之间,主要特点[4]:(1) 规则的孔道结构,可在微米尺度保持高度的孔道有序性;(2) 孔径分布窄,在(2~50) nm可调;(3) 比表面积大(1 000 m2·g-1),孔隙率高;(4) 经过优化合成条件或后处理,具有较好的水热稳定性。
高分子材料的研究现状和发展规划
高分子材料的研究现状和发展规划高分子材料是指由多个小分子单元(单体)聚合而成的大分子化合物,其分子量通常在10,000左右。
从化学结构上来看,高分子材料可分为线性高分子、支化高分子、交联高分子、共聚高分子等多种类型。
高分子材料具有密度低、强度高、耐温、防腐蚀、耐磨性、良好的电气绝缘性、透明性和可加工性等特点,因此被广泛应用于航空航天、军工、汽车、电子、建筑等领域。
目前,高分子材料的研究与应用已经成为一个庞大而重要的领域,市场需求呈现出不断增长的趋势。
根据市场调研机构的数据显示,2018年全球高分子材料产量已超过1亿吨,其中塑料和橡胶类占据了主导地位,而在各个应用领域中,塑料类材料总量更是高达90%以上。
近年来,高分子材料研究所面临的挑战和难题也越来越多,新材料的研发和应用是未来发展的重点。
在当前的研究中,高分子材料主要面临以下四个方面的挑战:一、多样化需求的大面积覆盖高分子材料的应用领域日趋广泛,不仅需要在传统领域进行持续革新,更需要在新兴领域不断创新。
在汽车制造、电子产品、环保、新材料等多个产业领域中,对高分子材料的需求更趋向于聚合,拓宽着高分子材料应用的新的领域和空间。
二、产品功能的更好生长高分子材料需要满足行业需求,根据不同行业的不同应用需求,需要设计各样化的产品和各种功能的配方。
一些新产品功能的设计和家底化开发,需要我们的研究人员不断深入研究和实践,这些都是我们当前研究需要解决的困难。
三、可研经济可行性逐年下降作为一项庞大的行业,高分子材料的研发投入和研发成本持续减少,与成品相比较,成品价格往往高于材料价格的四倍以上,这造成了材料成本反而比价值更高的窘迫。
如何使高分子材料的材料成本在高价值的同时不会太高,仍然是一个亟待解决的问题。
四、行业的竞争形势更加激烈通过国家宏观发展政策和高分子行业的发展趋势,高分子行业竞争日益加剧。
处在这样竞争环境的高分子材料的企业,需要不断地提高企业的核心竞争力,提高高分子材料的质量和性能,才能占据一定的市场份额。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
有序有机高分子介孔材料的研究进展及应用前景冯恩科091623(同济大学材料科学与工程学院,上海201804)摘要:有序有机高分子介孔材料是当前具有广泛应用前景的一类新材料,在分离提纯、生物材料、化学合成及转化的催化剂、超轻结构材料等许多领域有着潜在的用途,成为了当今国际上的一个研究热点。
本文阐述了有序有机高分子介孔材料目前的研究进展,概述了介孔材料的分类、有序有机高分子介孔材料的合成方法、表征手段,应用,展望了有序有机高分子介孔材料的应用前景。
关键词:有序有机高分子介孔材料合成方法表征方法应用The research development and application prospects of polymericorderedmesoporousmaterialsFENG Enke 091623(School of Materials Science and Engineering, Tongji University ,Shanghai 201804)Abstract:As a class of new materials ,polymeric ordered mesoporous materials , which possess current wide prospects for potential uses , such as separation and purification ,biological material , chemical synthesis and conversion catalysts , the materials ofultra - light structure and many other areas , have become an international hotspot . In this article , the research development of polymeric ordered mesoporousmaterials is introduced. Many aspects of polymeric ordered mesoporous materialsare outlined , such as classification , synthesis methods, characterizing methods ,and applications. It is showed that the polymeric orderedmesoporous materialshave wide applicationprospects.Key words:polymeric ordered mesoporous materials;synthesis methods; characterizing methods ;applications1、前言多孔材料的最初定义源自于其吸附性能,分子筛(molecular sieve) 即得名于此,McBain 于1932年提出,用于描述一类具有选择性吸附性能的材料。
因此,通常以孔的特征来区分不同的多孔材料,国际纯粹和应用化学协会( IUPAC) 根据多孔材料孔径(d)的大小,把多孔材料分为三类,微孔材料(microporous materials ,d < 2 nm) 、介孔材料(mesoporous materials ,2 < d < 50 nm) 和大孔材料(macroporous materials ,d > 50 nm) ,而根据结构特征,多孔材料可以分为两类:无序孔结构材料(无定形) 和有序孔结构材料(一定程度有序) 。
有序介孔材料是上世纪90 年代迅速兴起的新型纳米结构材料,它一诞生就得到国际物理学、化学与材料学界的高度重视,并迅速发展成为研究热点。
有序介孔材料虽然目前尚未获得大规模的工业化应用,但它所具有的孔道大小均匀、排列有序、孔径可在2~50 nm 范围内连续调节等特性,使其在分离提纯、生物材料、催化、新型组装材料等方面有着巨大的应用潜力。
有序介孔材料具有较大的比表面积,相对大的孔径以及规整的孔道结构,在催化反应中适用于活化较大的分子或基团,显示出了优于沸石分子筛的催化性能。
有序的有机高分子介孔材料是有序介孔材料里面的一员,在许多高技术领域有着巨大的应用前景。
然而,由于作为骨架的有机高分子材料热稳定性和机械稳定性较差,有序的有机高分子纳米孔材料的报道较少。
相对有序的无机介孔材料而言,它的发展也较为缓慢。
因此,开发新的有序高分子介孔材料的制备方法,不仅可以丰富介孔材料的组成,也对高分子纳米材料的实际应用有重要的意义。
对于制备有序的有机高分子介孔材料而言,选择合适的高分子前驱体是一个关键问题。
高分子前驱体的性质及其聚合或交联方式将直接决定后期高分子骨架的组成、化学和热稳定性。
2、有序有机高分子介孔材料的合成方法制备有机高分子材料的关键是如何“造孔”。
根据文献报道,总结造孔的方法可以大体分为两类,一类涉及到两亲性分子或嵌段共聚物的自组装过程[4],我们称为“自组装方法”;而另一类则不涉及该过程,但是在合成过程中,通常需要“模板”。
“模板”的作用主要是作为空间填充物,除去它们后,可以产生孔结构。
常用的模板包括分子、胶态晶体和氧化硅介孔材料。
控制发泡和分子刻印这两种常用的制备有机高分子纳米孔材料的方法都是采用分子作为模板。
对于前者所采用的模板为一些气体分子,如CO2;而后者采用的模板多为有机小分子或是一些生物大分子。
2.1 自组装方法两亲性分子或嵌段共聚物在选择性溶剂中可以自组装形成丰富的液晶相结构,后者在固体相中也可以形成液晶相。
此外,在三元体系中通过有机-有机或有机-无机自组装导向其它材料形成有序的纳米结构,这种有序的纳米结构为制备有序纳米孔材料提供了一个良好的基础。
对于自组装方法制备高分子纳米孔结构而言,存在两种不同的情况:一种是选取两亲性分子或嵌段共聚物作为有机高分子前驱体,通过有机-有机自组装直接得到纳米孔结构,或得到有序的纳米结构后采用物理或化学的方法刻蚀掉体系中的一部分,从而得到纳米孔结构;另一种则是将它们作为模板用于“造孔”,由于两亲性分子和嵌段共聚物相对于胶态晶体和氧化硅介孔材料而言结构较“软”,这种方法我们又称为“软模板法”。
2.1.1两亲性分子的自组装两亲性分子可以在选择性溶剂中形成多种有序的溶致液晶相结构,选择可聚合的活性两亲性分子为前驱体,经过自组装形成有序的液晶相后,引发聚合反应“固定”得到的有序纳米孔结构。
Gin小组在这方面做了大量的工作,他们采用该方法制备得到了多种有序的高分子介孔材料,包括层状、二维六方和三维立方结构。
(图1)此外,通过离子交换的方法,他们将具有催化性能的金属离子负载在由两亲性分子的亲水头界定的极性孔道内,从而赋予材料良好的催化性能。
需要指出的是,虽然在合成过程不需要模板剂的加入,但是所得到的纳米孔道完全被水分子或溶剂分子占据,因此,得到的材料不具有开放的孔道结构。
2.1.2嵌段共聚物的自组装与两亲性分子相似,嵌段共聚物也可以通过自组装的方式得到有序的纳米结构,这为有序高分子纳米孔结构的合成提供了一个很好的母体。
采用嵌段共聚物作为前驱体制备有序的有机高分子纳米孔材料,有两种情况。
其中一种与两亲性分子相似,通过自组装可以直接形成纳米孔结构。
值得注意的是,得到的孔结构是开放的,没有被溶剂分子占据。
例如,棒状-线团(Rod-coil)嵌段共聚物作为一类特殊的嵌段共聚物,在选择性溶剂中可以形成中空的球形胶束,结合溶剂挥发制膜的方法,这些球形胶束可以进一步组装得到具有二维或三维有序的蜂巢状(honeycomb)微孔结构的高分子薄膜(图1)。
图1 Rod-coil型嵌段共聚物聚苯基哇琳-聚苯乙烯通过多极自组装合成有序高分子纳米孔材料示意图。
图2 两嵌段共聚物聚苯乙烯-聚丙交酯(PS-b-PLA)制备有序高分子纳米孔材料的示意图(左),三嵌段聚合物聚丙交酯-聚二甲基丙烯酰胺-聚苯乙烯(PLA-b-PDMA-b-Ps)制备有序的高分子纳米孔材料的透射电镜照片(右)。
采用嵌段共聚物作为前驱体制备有序的有机高分子纳米孔材料时,另外一种情况是:嵌段共聚物先通过自组装过程形成有序的纳米结构,然后通过化学的方法降解掉其中一个嵌段,从而得到有序的有机高分子纳米孔材料。
这种方法最早由Nakahama等在1988年提出,他们采用有机硅烷官能化的聚苯乙烯-聚异戊二烯的嵌段共聚物为前驱体,其中聚异戊二烯为少量组分。
通过有机-有机自组装后,聚异戊二烯为分散相以六方堆积的形式均匀的分散在聚苯乙烯连续相中。
交联有机硅烷以固定形成的有序的纳米结构,然后采用臭氧降解掉聚异戊二烯组分,得到了有序的高分子纳米孔薄膜。
随后,Hedrick、Liu、Russell、Thomas等分别采用相似的方法成功合成了多种高分子纳米孔材料。
这种制备高分子纳米孔的方法有以下几个特点(1)嵌段共聚物中的一种组分带有可反应的官能团;(2)最终得到的高分子纳米孔材料骨架具有交联的网状结构;(3)得到产物的形貌一般为薄膜(厚度<10微米)。
近年来,Hillmyer小组合成了两嵌段共聚物聚苯乙烯一聚丙交酯(PS-b-PLA),通过自组装得到有序的高分子纳米结构,然后采用碱性甲醇/水溶液降解掉PLA嵌段,最终得到了孔径均一且孔道排列有序的高分子纳米孔单片材料(图2左图),这是首次报道高度有序的高分子纳米孔单片材料。
此外,作者指出PLA降解后在PS骨架上留有大量的经基,为高分子纳米孔材料下一步功能化提供了很好的活性位。
最近,该小组再次采用三嵌段聚合物聚丙交酯-聚二甲基丙烯酰胺-聚苯乙烯(PLA-b-PDMA-b-PS)自组装形成的有序结构为前驱体,选择性降解掉PLA嵌段后得到了有序的高分子纳米孔材料(图2右图),其孔径约为20nm。
正如前面所提到的,嵌段共聚物分子量的单分散性对最终自组装得到的纳米结构的有序性有着重要的影响,单分散性越高,结构的有序性越高。
但是制备单分散性较高的嵌段共聚物的条件较为苛刻,并且对现有的合成手段而言并不是任何两种高分子都可以形成嵌段共聚物,因此嵌段共聚物在制备有序高分子纳米孔结构方面还存在诸多的限制。
2.1.3 软模板法近年来介孔氧化硅材料的成功合成,为有序纳米孔结构的制备提供了一条新的路线,即采用两亲性分子或嵌段共聚物为软模板,可交联的化合物为前驱体,通过有机-无机自组装生成有序的介孔结构,进一步交联化合物以固定形成的介孔结构,脱除两亲性分子或嵌段共聚物后,可得到有序的纳米孔结构。
人们也试图采用此合成路线制备有序的高分子纳米孔结构。