有机硅多孔聚合物的制备及性能研究
有机介孔硅
的条件下形成溶致液晶超分子模板剂。另一种是协同作用机理,这种机理的核心是
认为超分子模板剂的形成是在加入无机反应物之后,无机离子加入后与表面活性剂 协同相互作用,最终自组装形成超分子液晶相模板剂。
液晶模板机理示意图
协同作用机理示意图
首先，表面活性剂分子形成胶束，之后低聚态阴离子硅物种与阳离子表
面活性剂在界面区通过离子交换的作用方式进行多齿配位，在硅物种聚合的 过程中，电荷密度相匹配，进而按六方堆积的方式排列形成介孔结构。
加入F127的硅颗粒比较大，没加F127的 颗粒较小 两者都是有序的介孔结构
TEOS水解形成带负电荷的硅酸盐，阳离子表面活 性剂形成液晶胶束，通过离子互相作用形成它们 的复合物，F127作为非离子表面活性剂在周围分 布阻止其继续生长。
通常有序介孔碳材料的制备包括硬模板法和软模板法 硬模板法：要求构成模板的材料本身为介孔材料，与碳前躯 体之间的互相作用力较小 软模板法：有机大分子（表面活性剂等）与碳前躯体有较大 的作用力
软模板法作用机理：有液晶模板机理（LCT）和协同组装机理 （CFM）共同解释 液晶模板机理：根据合成物与表面活性剂形成的液晶相之间 有类似的空间对称性 协同组装机理：体现有机相和无机相之间的互相作用，胶束 形成液晶相加速无机物种的缩聚过程
有序介孔有机硅（PMOs）
合成示意图
有序介孔有机硅的合成是通过桥联聚倍半硅氧烷经过水解缩聚完成的。 倍半硅氧烷是指一个硅对应一个半的氧，它反映着一种理论化学计量学，
即所有同一个硅原子连接的三个硅羟基（-SiOH)缩合形成Si-O-Si键时，每
一个氧原子则由两个硅原子共享。
PMOs的优点
①有机基团可以均勾的分散在孔壁内部和孔壁的表面。 ②双硅烷化有机前驱体的选择范围广，并且它们具有很高的自组装能力，因此在 有序介孔有机硅的合成过程中，可以将不同的有机基团引入介孔材料中，同时有 序的结构不会被破坏。
多孔有机聚合物催化研究进展
·30·
上海化工 Shanghai Chemical Industry
Vol.43 No.9 Sep. 2018
综述
多孔有机聚合物催化研究进展
袁振文 1，4 张传好 2 李尚斯荥 3
1 上海华元实业有限公司 （上海 200240） 2 上海化学试剂研究所有限公司 （上海 200941） 3 南京工业大学先进材料研究院 （南京 211816） 4 上海计算化学与化工工程技术研究中心 （上海 200241）
图 1 总结了一些常用于多孔有机聚合物合成 的有机聚合反应，如偶联反应、聚合反应、成环反应 等。其中，偶联反应包括由金属催化的 Yamamoto 偶
第一作者简介：袁振文 男 1976 年生 工程师 主要研究方向：精细化工产品工艺开发
材料科学中的新型多孔材料
材料科学中的新型多孔材料新型多孔材料是材料科学领域的研究热点，它们具有复杂的孔隙结构、高比表面积和能量转换效率，因此，它们在能量、环境、催化和生物科学等领域中具有广阔的应用前景。
本文将介绍新型多孔材料的种类、制备方法及其应用。
一、种类1. 多孔有机材料：这类材料通常是由碳、氮、硫等原子组成的分子或聚合物，具有高度可控的化学结构和孔隙结构。
例如，具有介孔结构和有机基团功能的介孔有机材料，被广泛应用于吸附、催化、气体分离和储能等领域。
2. 金属有机框架材料：这类材料由金属离子和有机配体构成的框架结构，具有高比表面积和大孔径，且能够通过有机配体的变化而形成不同孔径大小和形状的多孔结构。
金属有机框架材料在气体吸附、储氢、荧光探针和催化反应等领域中有广泛的应用。
3. 无机多孔材料：这类材料通常是由氧化物或硅酸盐的纳米颗粒组成的多孔球体或类似多面体，具有大孔径、高表面积和良好的力学性能。
无机多孔材料在催化、吸附、生物成像和储能等领域中具有广泛的应用。
二、制备方法1. 模板法：这是最常使用的制备多孔材料的方法之一。
其基本思路是利用一个无机或有机模板，在化学或物理条件下形成孔道、孔壁和孔径一致的多孔结构，在去除模板后获得多孔材料。
模板法因其简单易行、控制性好的特点，已成为制备多孔材料的重要手段。
2. 溶剂挥发法：这是利用溶剂挥发引起相分离或晶体生长从而形成孔道、孔壁和孔径一致的多孔结构的方法。
该方法可以不使用模板，从而获得更大的设计和控制自由度，也可以将多种材料组合在一起形成复合多孔材料。
3. 自组装法：这是利用分子间相互作用力从而形成自组装孔道的方法。
该方法可以通过简单的化学操作获得高度可控的孔径、孔隙结构和孔壁厚度。
其中，硅烷自组装法在制备无机多孔材料方面具有独特的优势。
三、应用1. 催化：多孔材料因其高比表面积和可控结构而成为催化领域的研究热点。
高度可控的微孔、介孔和大孔径结构可以调节物质的吸附和扩散性能，从而优化反应中的催化性能。
有机硅含量对聚丙烯酸酯多孔材料性能的影响
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － １ ８ １ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ０ ４
胶体与聚合物
Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｏ ｉ ｄ＆ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ
药集团化学试剂有 限公司 ； 二 甲基丙烯酸 乙二醇 为 １ ０ ℃／ ｍ ｉ ｎ ， 流动介质为氮气 。 酯（ Ｅ Ｇ Ｄ ） ， Ａ Ｒ， 辽宁抚顺安信化工； 二乙烯基 １ ． ３ － ３吸附性能测试 将已粉碎 的多孔材料水洗 苯（ Ｄ Ｖ Ｂ ） ， 上海嘉兴化工 ； 一 甲基丙烯酰氧基丙 浸润 ， 烘干后作吸附剂备用吸附实验。 在５ ０ ｍ Ｌ初 基三甲氧基硅烷（ ＭＰ ｓ ） ， 湖北德邦化工 ； 甲苯 ， 始浓度为 ２ ｘ ｌ ０ ４ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ的罗丹明 Ｂ水溶液中投入 湖北大学化工厂 ； 过硫酸钾（ Ｋ Ｐ Ｓ ） ， 上海恒利精细 化工厂 ； 无水氯化钙（ Ａ Ｒ） ， 上海美兴化工； 去离子 收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ １ － １ ８
水， 自制。
基金项 目： 湖北省 自然科学基金项 Ｎ（ ２ ０ １ ０ Ｃ ＤＢ ４７ ０ ４） ０
６ ２
聚 合
［ ４ 】Ｋ ｉ ｍ ｍｉ ｎ ｓ Ｓ Ｄ ａ ｎ ｄ Ｃ ａ ｍｅ ｒ ｏ ｎ Ｎ Ｒ ．Ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ｐ ｏ ｌ ｍ ｅ ｙ ｒ ｓ ｂ ｙ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ： Ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ［ Ｊ ］ ．
１ ． ２ 多孔聚合 物的 制回流冷 凝管 、 电动搅拌
多孔有机聚合物催化研究进展
多孔有机聚合物催化研究进展袁振文;张传好;李尚斯荥【摘要】多孔有机聚合物是一类新型多孔材料,由于其较高的比表面积、可控的孔径尺寸、较高的稳定性以及易修饰等优点,该类材料被广泛用于多相催化的应用研究.在介绍多孔有机聚合物设计与合成的基础上,着重阐述了多孔有机聚合物负载金属离子、金属纳米颗粒以及手性分子用于多相催化的研究进展.【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2018(043)009【总页数】5页(P30-34)【关键词】多孔有机聚合物;多孔材料;设计与合成;多相催化【作者】袁振文;张传好;李尚斯荥【作者单位】上海华元实业有限公司上海200240;上海计算化学与化工工程技术研究中心上海200241;上海化学试剂研究所有限公司上海200941;南京工业大学先进材料研究院南京211816【正文语种】中文【中图分类】TQ426多孔材料是一类具有贯穿孔道结构的材料，它们通常具有较高的比表面积[1]。
在过去的几十年中，人们对多孔材料进行了深入的研究，发现它们在气体吸附、存储、分离、催化等领域具有十分广泛的应用前景[2]。
例如，微孔沸石、活性炭、介孔硅等多孔材料由于具有较高的比表面积以及合适的孔径尺寸，通常作为催化剂或催化剂载体应用于一系列多相有机催化反应中。
近年来，研究人员开发了一类新型纯有机的多孔材料，称之为多孔有机聚合物(Porous organic Polymers，POPs)。
按照多孔有机聚合物的结构特征，可以将其分为共轭微孔聚合物(Conjugated Microporous Polymers，CMPs)、超交联聚合物 (Hyper-Crosslinked Polymers，HCPs)、自具微孔聚合物 (Polymer of Intrinsic Microporosity，PIMs)、共价有机框架(Covalent Organic Frameworks，COFs)等[3]。
通常而言，多孔有机聚合物是以纯有机单体为结构单元，通过特定的聚合反应以共价键的形式连接而成的一类材料，该类材料通常具有较高的比表面积、可控的孔径大小、较高的物理和化学稳定性[4]。
二氧化硅多孔材料的构筑与应用
二氧化硅多孔材料的构筑与应用一、简介二氧化硅多孔材料因其高比表面积、可调控孔径和结构、化学稳定性以及良好的生物相容性等特殊性能而备受关注。
近年来，在吸附、催化、分离、光学和生物医学领域等方面得到广泛应用。
本文将围绕二氧化硅多孔材料的构筑、性能以及应用进行探讨。
二、构筑方法在构筑二氧化硅多孔材料时，主要有溶胶-凝胶法、水热法、界面化学法等方法。
2.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备二氧化硅多孔材料的最早方法之一，其特点在于简单易行。
将硅源和水混合均匀后，加入酸性催化剂，在混合物中添加有机溶剂，并反应到特定的凝胶阶段。
最终在高温下将凝胶干燥，得到粉末。
通过控制溶胶的物化性质，如pH、配合物、聚合物、孔径模板等，可调控二氧化硅多孔材料的孔径及孔道结构。
2.2 水热法水热法是利用碱性、酸性或中性环境下水热反应与硅源反应，制得二氧化硅薄膜或二氧化硅多孔材料的方法。
该方法无需特殊设备，同时薄膜成膜速度快且横向均匀。
同时，该方法也是一种绿色化学合成方法，对环境友好。
2.3 界面化学法界面化学法是在界面活性剂存在的条件下，通过双亲性硅烷或有机短链化合物与界面活性剂中的自组装单元在水/油界面上反应生成。
该方法制备的二氧化硅材料具有大量的高度活化计数的柱形纳米结构孔道和特殊的亲疏性表面性质。
三、性能特点二氧化硅多孔材料具有许多独特的性质，如高比表面积、可调控的孔径和孔结构、高稳定性、良好的生物相容性等。
因此，其已广泛应用于各个领域，包括水处理、催化剂、药物传递、生物传感、环境污染控制等。
3.1 高比表面积由于二氧化硅多孔性材料具有高度分布的孔道结构，其比表面积非常大。
通过调节孔道结构和孔径，可在材料表面控制微观和宏观特征。
此外，具有高比表面积的材料也使得加速反应速度、提高催化活性成为可能。
3.2 可调控的孔径和孔结构二氧化硅多孔性材料的孔径和孔结构可以通过一系列化学和物理方法进行调节。
可以通过孔径模板的引导、控制凝胶的物理和化学特性、控制干燥条件等多种方式实现。
多孔材料的制备及应用前景
多孔材料的制备及应用前景随着科技的进步，多孔材料在各个领域得到了越来越多的应用。
它具有优异的特性，如高比表面积、良好的化学稳定性、可调控的孔径和孔结构等。
因此，多孔材料在能源存储、环境污染治理、医学和化学等领域有广泛的应用前景。
一、多孔材料的制备方法多孔材料可以分为有机和无机两类。
有机多孔材料一般由高分子单体或聚合物通过溶剂挥发、热处理、自组装等方法制备而成。
其中常见的有孔材料有纳米孔材料、介孔材料和大孔材料。
无机多孔材料则由金属氧化物、纳米材料、金属有机框架（MOF）等无机化合物制备而成。
其中，MOF材料是近年来研究的热点，具有高比表面积、可调控的孔径和结构等优异特性，被广泛应用于催化剂、吸附材料和气体分离等领域。
二、多孔材料的应用前景1. 能源存储多孔材料在能源存储领域有着很大的应用前景。
例如，介孔碳材料可以作为超级电容器的电极材料，因其具有高比表面积、导电性好等优异特性。
而气凝胶则可以作为锂离子电池的负极材料，其高比表面积和孔径大小可以增强锂离子的扩散效率，提高电池的性能。
此外，金属有机框架（MOF）还可以作为氢气和甲烷的存储材料，因其具有高比表面积和可调控的孔径，能够提高气体的存储量。
2. 环境污染治理多孔材料在环境污染治理领域也有广泛的应用前景。
例如，纳米孔材料可以作为吸附剂对废水中的有机物进行吸附，去除水中的有害物质。
而金属有机框架可以作为催化剂，对废气中的有害物质进行转化降解，净化空气。
此外，大孔材料可以作为人工湿地的填料，对废水进行处理，实现水质净化。
3. 医学应用多孔材料在医学领域也有着广泛的应用前景。
例如，介孔材料和纳米孔材料可以作为药物的载体，将药物包裹在材料内部，保护药物不被分解和降解，提高药物的生物利用度和疗效。
而金属有机框架可以作为分子筛进行分子识别和分离，实现药物的精准输送和靶向治疗。
4. 化学领域多孔材料在化学领域也有着广泛的应用。
例如，氧化硅多孔材料可以作为催化剂，参与有机合成反应，促进反应的进行。
多孔材料在化学研究中的应用
多孔材料在化学研究中的应用在化学研究中，多孔材料是一个非常值得关注的研究领域。
它们拥有着很多优异的性质和广泛的应用前景，如催化、分离、吸附、传感等。
本文将从多孔材料的定义、类型、特性及应用方面探讨它们在化学研究中的应用。
一、多孔材料的定义和类型多孔材料是指具有很多空隙或孔隙的材料。
孔隙的直径可以从几个纳米到几个微米不等。
按照孔隙的直径分为超微孔（<2nm）、介孔（2-50nm）以及大孔（>50nm）。
多孔材料可以分为无机多孔材料和有机多孔材料。
无机多孔材料主要包括金属有机框架（MOFs）、介孔硅材料、硅铝酸盐、氧化物等。
有机多孔材料包括有机聚合物、柔性多孔材料等。
二、多孔材料的特性多孔材料拥有很多独特的特性，如高比表面积、可调孔径、无序孔道等。
首先，多孔材料的高比表面积意味着它们能够提供更多的表面反应区域。
这种高比表面积可导致更高的催化反应速率和更好的吸附性能。
其次，多孔材料的可调孔径意味着研究者可以通过控制孔径来实现不同的分离效果。
例如，将孔径控制在分子大小的尺度下，就可以实现选择性分离物质，如氧气和氮气的分离。
最后，多孔材料的无序孔道可以为材料提供更大的孔隙度和更高的表面扩散系数。
这样的无序孔道可以降低分子的束缚力，并且可以为分子提供更多的扩散通道。
三、多孔材料在化学研究中的应用多孔材料的应用非常广泛，下面将从催化、分离、吸附、传感等几个方面来阐述多孔材料在化学研究中的应用。
1. 催化多孔材料在催化领域中的应用十分广泛。
由于其高比表面积、可控制孔径和无序孔道等特性，多孔材料能够提供更多的反应区域，增加反应速率，并且可以实现催化剂的再生利用等优秀性能。
例如，金属有机框架（MOFs）是一种新型的多孔材料，具有结构多样性和高比表面积等特点，是一类理想的催化剂载体。
MOFs可以改变分子与催化剂之间的相互作用，增加反应的活性，提高反应速率和选择性。
2. 分离多孔材料在分离领域中的应用十分广泛。
多孔材料的吸附性能研究
多孔材料的吸附性能研究多孔材料是一种具有高表面积和丰富孔隙结构的材料，其吸附性能受到广泛关注。
吸附是指物质在固体表面或孔隙中分子间力作用下从流体中集中的现象。
多孔材料的吸附性能与其孔隙结构、化学性质、表面性质等因素密切相关。
本文将讨论多孔材料的吸附性能研究及其应用前景。
第一部分：多孔材料的分类和制备方法多孔材料可以分为无机多孔材料和有机多孔材料。
无机多孔材料主要包括硅胶、活性炭、分子筛等；有机多孔材料主要包括聚合物泡沫、碳纳米管等。
制备多孔材料的方法包括模板法、溶剂挥发法、凝胶注模法等。
其中，模板法是一种常用且有效的方法，通过使用模板剂在多孔材料的制备过程中形成孔隙结构。
第二部分：多孔材料的吸附性能研究方法研究多孔材料的吸附性能的关键是确定吸附过程的机理和研究吸附等温线。
常用的吸附性能研究方法包括氮气吸附法、歧管测量法、吸附解吸实验等。
其中，氮气吸附法主要用于表征多孔材料的孔隙结构，通过测量氮气在不同压力下被吸附和脱附的量，从而得到孔隙体积和孔隙分布等参数。
歧管测量法主要用于测量多孔材料表面积，通过测量吸附剂在多孔材料表面上被吸附的数量，从而得到表面积。
吸附解吸实验则是研究多孔材料与特定气体或液体之间吸附平衡的方法，通过测量物质在多孔材料中吸附和解吸的量，以及吸附和解吸的速率，从而确定吸附过程的动力学。
第三部分：多孔材料吸附性能的影响因素多孔材料的吸附性能受诸多因素的影响，主要包括孔隙结构、孔径大小、化学性质和表面性质等。
孔隙结构是指多孔材料内部的孔洞结构，其大小和分布对吸附性能有重要影响。
孔径大小决定了物质在多孔材料中的扩散速度，一般来说，较大的孔径有利于物质的吸附，而较小的孔径则限制了物质的扩散。
化学性质和表面性质影响了多孔材料与物质之间的相互作用，例如，一些具有特定官能团的多孔材料可以选择性地吸附特定物质。
第四部分：多孔材料吸附性能的应用前景多孔材料的吸附性能有着广泛的应用前景。
在环境领域，多孔材料可以被用作废水处理、有机污染物的吸附和储存等。
多孔材料的制备和应用研究
多孔材料的制备和应用研究近年来，随着科技的不断进步和发展，各种新材料层出不穷。
其中，多孔材料因其独特的物理化学性质，一直备受学术界和工业界的关注和研究。
本文将详细介绍多孔材料的制备和应用研究。
一、多孔材料的制备1. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是制备多孔材料的一种常见方法。
它是利用液态或气态前驱体在溶剂中形成胶体，然后通过热处理或其他化学反应将其转化为固体的过程。
该方法可以制备出具有多种形态和孔结构的多孔材料，如介孔材料、微孔材料、大孔材料、Hierarchical多孔材料等。
溶胶凝胶法能够控制多孔材料孔道大小、孔道结构和形貌等物理化学性质，其制备过程常采用催化剂法、模板法、超临界法等辅助手段。
2. 化学气相沉积法化学气相沉积法是通过化学反应在气相中形成多孔材料的一种方法。
其制备步骤主要包括材料制备、催化剂制备、氢气化学气相沉积等。
化学气相沉积法可以制备出大量的纳米孔材料，如碳纳米管、金刚石纳米线、纳米孔膜等。
其优点是可以控制孔道大小、形貌和结构等性质，能够制备出具有高表面积和高孔隙度的多孔材料。
3. 模板法模板法是利用模板作为孔道模板，通过填充和/或包覆模板来制备多孔材料的方法。
它是制备具有特定形状和微结构的多孔材料的一种有效方法。
模板法可以分为硬模板法和软模板法两种，硬模板法是利用高分子聚合物或硅胶等硬质模板来制备多孔材料；软模板法是利用表面活性剂或小分子有机化合物作为模板来形成多孔结构。
模板法能够控制多孔材料孔隙度、孔径大小、结构对称性等性质。
二、多孔材料的应用1. 催化反应多孔材料由于其高比表面积和孔容量，常被应用于催化反应中。
例如，在高分子聚合反应中，介孔材料可以作为承载体，催化剂被粘附在介孔材料的表面或内部孔道中，提高催化反应的效率；在有机合成领域，微孔材料可以用于选择性催化和分离技术等。
2. 能源领域多孔材料在能源领域得到了广泛应用。
例如，纳米孔材料被用于电池电极和超级电容器中，提高其储能密度和功率密度；气凝胶和多孔金属材料被用于氢气储存和分离技术。
有机硅丙烯酸酯乳液
成 了有机 硅改 性丙烯 酸酯 聚合物 乳液 ，并对其 粒 子 形态进 行 了分析 。结果表 明 ，通过种 子乳 液半 连 续聚合 工 艺 可 得 到 固体 质 量 分 数 为 ４ ％ ，乳 ２ 化剂 质量 分数 ４ （ 对 于 单 体 ） ％ 相 、粒 径 分 布 窄 的纳米粒 子 的有 机 硅 改性 丙 烯 酸 酯 聚合 物 乳液 。
烯酸酯 单体 质 量 的 ００ ％ ，预 乳 液滴 加 时 间 ６ ．５ ０
ｍｎ ｉ，保 温 时间 ４ ｎ ５ｍｉ，复合 乳化 剂 （ Ｐ一１ Ｏ ０和
Ｄ Ｓ的质量 比为 ２ １ 的质量分数 为 ２４ ％ ，丙 Ｂ ：） ．７
烯 酸质量 分数 为 １ １ 。得 到 的乳 液外 观泛 白透 ．％ 明呈蓝 光 ，固体质量 分 数 为 ４ ％ ，稳 定性 良好 。 ７
研 发 动 态
高 内相 乳液膜 板法 合成有 机硅聚 苯 乙烯 多孔材 料
湖 北大学 的林谦 等人 以 四乙烯基 四 甲基环 四
啸・斟２ ， （：０ 机竹，１２ ４ ２ ｌ ０ ４ ）６ ０
ＳＩ Ｉ Ｌ ＣＯＮＥ ＡＴＥＲＩ Ｍ ＡＬ
到有 机硅改 性丙烯 酸酯类 涂料 粘接剂 。较佳 的反 应条 件为 ，反应 温度 ８ ０℃ ，引 发 剂 的用 量 占丙
原料 ，采用 十 二烷 基 苯 磺 酸 （ Ｂ ） Ａ Ｓ 、平 平 加 Ｏ
一
２ 、十二 醇聚氧 乙烯 醚等为 复合乳 化剂 ，通过 ５
中国石油 大学 的张庆轩 等人 以 甲基 丙烯 酸酯 单 体 、乙烯基 三 乙氧 基 硅 烷 为原 料 ，Ｓ Ｓ和 Ｏ Ｄ Ｐ
一
聚合反应制 得氨基 硅油 微乳 液 。较 佳 的合成 条 件
时 ，多孔材 料 对 罗 丹 明 Ｂ水 溶 液 的脱 色 效 果 最
多孔材料的制备及其在分离与催化上的应用
多孔材料的制备及其在分离与催化上的应用随着科技的不断发展，许多新材料的研究和应用已经得到广泛关注。
多孔材料作为一种全新的材料类型，具有广泛的应用前景。
本文将介绍多孔材料的制备以及其在分离与催化上的应用。
一、多孔材料制备方法目前多孔材料的制备方法较多，其中比较重要的有以下三种方法。
1. 模板法模板法是一种将介质型空隙转化为多孔材料的方法，这种方法依赖于材料的前体为介质加载分子的性质，通过模板制备出多孔材料。
模板法制备多孔材料有两种类型：硬和软模板法。
硬模版法采用不可溶于反应介质的硅化物或碳的粒状物质作为模板，溶胶-凝胶方法在模板周围形成凝胶，再烘干和烧结，最后用氢氟酸或氢氧化钾溶解掉模板获得多孔材料。
软模板法通常采用环状分子、聚合物等有机物作为模板，通过高度挥发性的溶剂去除模板。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常见的方法，其基本原理是将适当的金属盐、硅源或碳源溶解在溶剂中，形成“溶胶”，然后通过一定条件下的凝胶化反应将溶胶转化为凝胶。
最终通过烘干和烧结获得多孔材料。
3. 气相沉积法气相沉积法是制备无定形薄膜和多孔材料的方法之一。
此法可使用化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）的方法制备出材料。
其基本原理是使用稀释的金属或半导体蒸汽源，通过气相反应在衬底表面沉积出多孔材料的层。
二、多孔材料在分离中的应用多孔材料在分离方面有很好的应用，下面分别介绍它在气体分离和液体分离两个方面的应用。
1. 多孔材料在气体分离方面的应用在气体分离中，研究人员已经成功地将多孔材料应用于制备各种类型的分离材料。
例如，MOF材料在气体中分离质子、乙烯和烷烃方面表现出良好的分离效果。
此外，多孔碳材料可以用来制备透气的气体分离膜，这种分离膜不仅具有高分离效率，而且具有长期的稳定性和较好的耐压性。
2. 多孔材料在液体分离方面的应用在液体分离方面，多孔材料可以用来制备分离膜、吸附材料、离子交换材料等。
纳米多孔材料可以用来制备高效选择性透析膜，例如腹膜透析膜，其预处理效果比传统方法好。
高内相乳液模板法合成有机硅聚苯乙烯多孔材料及应用
Ｗ ａｅｕ ｖ ｎ ｍｂｅ ／ ｍ － ｒｃ 。
图 ２ 聚合产物的红外 图谱
２ 多孔材料表面形态显微图谱分析 ． ２ 多孑 材料的孔 尺寸及其分布是表征多孔材 Ｌ
料表 面形态 的重 要 参数 ［ ２ 】 。图 ３是未 反应前乳 液
将已粉碎的多孑材料超声波洗涤三次 ，烘干 Ｌ 后作吸附剂备用 。吸附试验分 ３ 种情况 ： １在 （）
ｓａ８ ， ｐｎ ０搅拌均匀 ， 再匀速 向其 中滴加 ４ｍ ５ Ｌ含有
收稿 日期 ：ｏ ９１．８ ０ ．２１ 作者简介 ： 林谦（９ ５） ， １８．，ａｌｎ ｉ １ １ １＠１３ ｏ － ｉｉ ａ ０３２ ６．ｒ ：ｑｎ ｌ ｃｎ 通讯联系人： 黄世强教授
明 Ｂ水溶液 的脱色效果 。 结果表 明： 多孔材料为互通大孔材料 ， 中存在两级孔结 构 ，泡孔” 毛孔 ”泡孔 材料 “ 与“ ， 尺寸约 １１ 毛孔尺寸约 ２ ０ ｍ， ￣ ｍ。当吸附时间为 ２ ｈ时 ， ０ 对罗丹明 Ｂ水溶液脱色效果最佳 ， 且脱色效果随多孔
材料投入量 、 罗丹明 Ｂ初始浓度 的增大而增大。
作为新型模板剂 ，可通过改变乳液模板的种类 、 大小 ， 实现对孑 结构的预先控制 ， Ｌ 得到大孑 范 围 Ｌ
厂； 去离子水 自 制。 １ 有机硅聚苯乙烯多孔材料制备 ． ２ 向装有 电动搅拌器和温度计的四颈烧瓶 中 加入 Ｓ 、 Ｖ 、 ４ Ｔ Ｄ Ｂ ＤⅥ ，加 入 少量 Ａ Ｂ 引发剂 和 ＩＮ
硅 氧 烷 （ ）武 大有 机 硅新 材 料股 份 有 限公 司 ， Ｄ ， 在液滴表面组装制备材料 ， 固化定型后将模板除 减压蒸馏提纯 ； 偶氮二异丁腈（ Ｂ ， Ｎ） 甲醇重结 去得到 多孔聚合 物材料 刚 （ 图 １。高 内相乳 液 晶； 如 ） 无水氯化钙（ ａ ｌ Ｒ ， ｃ Ｃ： ）武汉市 中南化学试剂 ， Ａ
多孔SiC陶瓷的制备与应用
多孔SiC陶瓷的制备与应用多孔SiC陶瓷具有良好的化学稳定性、热稳定性和力学性能，在石油化工、环保、航天航空、核工程以及电子、医疗等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍多孔SiC陶瓷的制备方法和应用研究进展。
制备方法多孔SiC陶瓷制备方法主要有两类：一是通过母体法，即将聚合物或有机物质与硅粉和碳粉共混，制备成形状复杂、孔径分布范围广的前驱体；二是通过模板法，即以球形颗粒、泡沫、海绵等为模板，将SiC前驱体液体渗透进去，然后再将模板烧蚀或溶解，制备多孔SiC陶瓷。
母体法制备多孔SiC陶瓷的步骤主要包括：SiC前驱体的制备、前驱体与有机物质混合、成形、干燥和烧结。
其中，前驱体的制备包括选择适宜的硅源和碳源，加入助剂和溶剂，以粉末的形式制备出SiC前驱体。
此外，有机物质的选择也会影响多孔SiC陶瓷的性能，一般选择具有良好炭化性能的聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等为有机物质。
成形方法有压制成型、浇注成型、注射成型等，其中注射成型的制备多孔SiC陶瓷的方法应用最为广泛。
模板法制备多孔SiC陶瓷的步骤主要包括：选择合适的模板、将SiC前驱体液体渗透进去、干燥和烧结。
其中，模板的选择是影响多孔SiC的孔径、孔隙率和孔径分布范围等重要因素。
目前常用的模板有硅胶、泡沫镍、活性炭、陶泥等。
对于采用硅胶模板的方法，具体步骤包括将硅胶浸泡在SiC前驱体溶液中，然后取出晾干，烧结去除硅胶，最后得到多孔SiC陶瓷。
此外，还可以将SiC前驱体涂覆在海绵孔壁上，使其渗透进入孔隙中，形成多孔SiC陶瓷。
应用研究进展多孔SiC陶瓷具有广泛的应用前景，例如用于制备高效固相萃取材料、高温过滤器、高温热交换器、催化剂载体、阳极电解槽、热障涂层等。
多孔SiC陶瓷用于制备高效固相萃取材料，主要是因为其孔径分布范围广，具有大比表面积和高孔隙率等优点。
例如，研究者制备了一种基于多孔SiC陶瓷的吸附剂，用于紫外光解前水中分子筛残留物的去除，结果表明该吸附剂除去有机污染物的效果明显。
多孔硅——聚合物PFTD复合膜的光致发光研究
多孔硅——聚合物PFTD复合膜的光致发光研究莫家庆;石伟;吕小毅【期刊名称】《广东化工》【年(卷),期】2012(039)008【摘要】In the paper,red-emitting polymer（PFTD） film was coated onto the surface of porous silicon（PSi）.The photoluminescence ofPSi,PFTD/PSi,PFTD/Si,and PFTD in toluene was investigated.The experiment results showed that the luminescence intensity of PFTD/PSi was higher than PFTD/pared with PFTD in toluene and PFTD/Si,the photoluminescence spectra of PFTD/PSi showed a red shift,which were attributed to enhancement of conjugate of polymer in solid state.%文章采用直接浸泡法在多孔硅中嵌入了新型共轭有机聚合物聚[4-（N,N-二甲基胺丙氧基）苯-4,4’-二苯胺-9,9-二辛基芴-4,7-二噻吩-2-基-2,1,3-苯并噻二唑]（PFTD）,对比研究了多孔硅,PFTD/多孔硅,PFTD/硅以及PFTD在甲苯溶液中的光致发光特性。
实验结果表明：PFTD/多孔硅复合膜光致发光强度要明显强于PFTD/硅,同时由于聚合物在固态时有效共轭程度增加导致PFTD/多孔硅复合膜的荧光光谱相对于甲苯溶液中的红光聚合物光谱有所红移。
【总页数】2页(P18-19)【作者】莫家庆;石伟;吕小毅【作者单位】新疆大学信息科学与工程学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院石油天然气精细化工教育部重点实验室,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学信息科学与工程学院,新疆乌鲁木齐830046【正文语种】中文【中图分类】TQ【相关文献】1.多孔硅和掺镨多孔硅的光致发光 [J], 龚孟濂;曾春莲;石建新;黄伟国;谢国伟;郑婉华2.多孔硅/聚合物复合膜光学各向异性的研究 [J], 贾振红;涂楚辙;地里木拉提.土尔逊3.氧化多孔硅/聚合物复合膜的折射率 [J], 贾振红;涂楚辙4.多孔硅/聚合物复合膜等效折射率的研究 [J], 贾振红;涂楚辙5.Ar^+注入多孔硅与Ar^+注入硅多孔结构的光致发光研究 [J], 吕小毅;杨勇兵;贾振红;薛涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
多孔材料的制备和性能研究
多孔材料的制备和性能研究多孔材料是具有一定孔径和孔隙度的材料，其能够在物理、化学、生物等应用中发挥重要的作用。
多孔材料的研究和应用在过去几十年中得到了广泛关注，其制备技术和性能研究已取得了很大的进展。
本文将重点介绍多孔材料的制备和性能研究的现状和发展趋势。
一、多孔材料的制备方法多孔材料的制备方法主要包括物理法、化学法、生物法、结构导向法等，其中基于模板法是目前最为普遍的制备技术之一。
基于模板法是指首先通过模板制备出所需的孔道结构，然后通过填充或沉淀的方式制备多孔材料。
1. 物理法：物理法主要包括溶剂挥发法、膜法、惯性影响法、超声波法等。
溶剂挥发法是一种基于物理干燥的制备方法，其特点是将溶剂和聚合物混合后将其在气体中干燥。
膜法是指根据不同性质的分子筛或聚合物材料制备膜状材料，从而制备出多孔材料。
2. 化学法：化学法主要包括发泡法、凝胶法、热解法等。
发泡法是一种通过化学反应促进材料体积膨胀形成多孔材料的方法，其原理是溶解发泡剂后通过化学反应使材料体积膨胀形成多孔材料。
3. 生物法：生物法主要包括酶解法和微生物发酵法等。
酶解法是指以生物分子为媒介，在生物体内或外制备出多孔材料。
微生物发酵法是利用微生物的代谢活动制备多孔材料。
4. 结构导向法：结构导向法的主要思想是将模板剂作为模板，通过溶胶-凝胶法、毛细管浸润和减少阴离子沉淀等方法，通过模板剂抑制材料溶液的晶体生长，最终得到具有规则孔道结构的多孔材料。
二、多孔材料的性能研究多孔材料的性质主要包括孔径、孔隙度、比表面积、表面活性等。
其中比表面积是多孔材料最为重要的性质之一，因为它对材料的吸附和催化性能有很大的影响。
多孔材料的比表面积与孔径大小和孔隙度有关，因为孔径越小，材料的比表面积越大，故多孔材料的制备和性能研究主要围绕这几个因素进行。
多孔材料的应用涉及到吸附分离、催化反应、电化学能源、药物传递等领域。
其中，吸附分离和催化反应是多孔材料最为重要的应用领域之一。
多孔有机聚合物的制备及应用研究
多孔有机聚合物的制备及应用研究随着科技的不断发展，人们对新材料的需求越来越高，因此对于材料的研究也越来越深入。
多孔有机聚合物作为新型材料，因其特殊的物理和化学性质而备受关注。
在本文中，我们将介绍多孔有机聚合物的制备方法以及其在电化学、催化、吸附等领域中的应用研究进展。
一、多孔有机聚合物的制备方法1、模板法模板法是多孔有机聚合物制备中最常用的一种方法。
该方法通过在特定条件下，在模板的辅助下，在聚合物中形成孔道，从而实现孔道的控制和调节。
其中，模板可以是无机物、有机物、生物分子等物质。
常见的无机硅胶、陶瓷等，也有使用多孔金属作为模板的报告。
模板法制备多孔有机聚合物核心思想是：利用在特定条件下，模板将有机物包裹在模板孔隙中，形成了模板孔道的特殊构型，然后引发有机物的自聚合，从而在模板（模板外表构型）空隙中形成多孔有机聚合物的核心结构。
2、自组装法自组装法是一种简单的制备方法。
该方法是在水和有机物 phases-的交互界面上自然形成了微小聚集胶束，然后通过调控实现聚集态的变化（如控制水有机质量比例、加热等）从而获得多孔结构的方法。
这种方法不通过任何模板，能够制备出具有复杂形貌的多孔有机聚合物。
3、溶胀法溶胀法通过将有机物置于水中膨胀，处理后快速干燥得到多孔材料，其应用广泛。
这是一种简单的方法，并可以非常灵活地控制孔道大小。
二、多孔有机聚合物的应用研究1、电极材料多孔有机聚合物具有纳米级的孔道结构，能够提高电极的表面积和活性位点的密度。
过去 10 年多孔有机聚合物及多孔高分子的结构设计和应用已经成为了电化学能源转化和储存研究的焦点。
通过合理的设计制备多孔有机聚合物，能够提高电极阳极的电容器化学性能。
目前，多种多孔有机聚合物已经被制备出来，并被广泛应用于电化学能源转化，如超级电容器、锂离子电池等。
2、催化作用多孔有机聚合物可以作为复合催化剂用于催化反应。
由于多孔有机聚合物的特殊结构，其催化活性较高。
例如在金属/多孔有机聚合物的复合催化体系中，金属可作为活性位点，多孔有机聚合物则可以为金属染料提供空间，改善金属的催化性能。
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有机硅多孔聚合物的制备及性能研究
基于三嗪环的共价有机多孔材料（CTFs）具有高孔隙率、低骨架密度、低失重率、孔性能可调等优点,被广泛应用于气体吸附与分离、污水净化、生物传感等领域。
但是目前用于制备CTFs材料的合成单元主要为芳香腈化合物,种类有限,并且由于其结构的特殊性,功能化困难,从某种程度上限制了CTFs种类及应用范围,因此设计合成更多适宜制备CTFs的构筑单元并实现其功能化是非常有必要的。
本文中,我们将苯腈基引入有机硅单体,设计合成新的CTFs构筑单元,从而制备出一系列含硅三嗪基多孔聚合物（Si-CTFs）,优化其制备条件,研究其功能化的可能性,并探索其在气体吸附和污水处理方面的应用价值。
本文首先利用四种不同结构的氯硅烷,在正丁基锂辅助条件下,分别与4-溴苯腈反应合成四种对应结构的苯腈基硅烷单体:甲基三苯腈基硅烷（MTCS）、二甲基二苯腈基硅烷（DMDCS）、乙烯基三苯腈基硅烷（VTCS）和甲基乙烯基二苯腈基硅烷（MVDCS）,并借助红外谱图（FTIR）、核磁共振氢谱及碳谱(<sup>1</sup>H-NMR、
<sup>13</sup>C-NMR)和元素分析等手法表征了产物的结构,结果表明我们成功合成了四种新的硅烷单体。
我们首先利用甲基三苯腈基硅烷和二甲基二苯腈基硅烷,在熔融氯化锌催化条件下,探索了制备Si-CTFs的适宜条件。
研究表明,在300oC条件下,氰基反应不完全,导致所得聚合物孔性质较差。
将温度升高到400oC后,可以消除氰基的残留,得到交联完全的Si-CTFs材料,其比表面积分别为774和381 m<sup>2</sup> g<sup>-1</sup>。
XRD、SEM和TEM 测试表明这两种Si-CTFs材料均是无定形聚合物,热重分析测试方法证明这两种
Si-CTFs材料的热稳定性极高。
CO<sub>2</sub>吸脱附实验表明,Si-CTF-1具有很高的CO<sub>2</sub>吸
附量(54.4 cm<sup>3</sup> g<sup>-1</sup>)。
此外,Si-CTF-1还具有良好的染料吸附性能,其平衡吸附量为648.9 mg g<sup>-1</sup>,其吸附动力行为和等温吸附过程分别与Pseudo-Second-order kinetic行为和Langmuir模型相吻合。
为了实现材料的功能化,我们利用乙烯基三苯腈基硅烷和甲基乙烯基二苯腈基硅烷合成了两种多孔聚合物Si-CTF-3和Si-CTF-4,希望通过乙烯基的引入完
成材料的功能化。
但是分析表明,在聚合反应中乙烯基无法保留,因此无法通过该方法完成材料的功能化。
氮气吸脱附测试表明这两种材料的BET数值分别为383和500 m<sup>2</sup> g<sup>-1</sup>,其二氧化碳吸附量分别为28.7和20.7 cm<sup>3</sup>
g<sup>-1</sup>。
将Si-CTF-4应用于刚果红吸附实验,其吸附量数值最高为640 mg g<sup>-1</sup>,该吸附机理与Pseudo-Second-order kinetic模型和Langmuir模型相贴近。
本文的研究内容为三嗪基多孔聚合物材料的制备提供了新的研究思路,对多孔聚合物的功能化进行了探索,对该类材料的发展具有一定的指导意义。