浸渍法制备有序介孔二氧化硅材料吸附性能研究文献综述
2020-04-28 08:04
文 献 综 述 1.研究背景及研究意义 1.1介孔二氧化硅材料的出现 介孔材料作为一个崭新领域,以其独特结构与性质吸引许多来自不同领域的科学家,在过去的二十年间的研究工作中取得了丰硕的成果。
其中以介孔二氧化硅的发展最为迅速, 其合成方法多变,产物结构、孔径分布各异,给研究者们提供了巨大的拓展空间。
介孔二氧化硅具有规则的多孔结构,孔道分布均匀且相互独立,比表面积和孔容高,热稳定性好,孔径大小可在几纳米到十几纳米内进行调控,因此,其在吸附分离、催化反应、色谱和生物医学等领域有广阔的应用前景[1]。
1.2从无序介孔二氧化硅材料到有序介孔二氧化硅材料 根据国际纯粹和应用联合会(IUPAC)的规定,多孔材料按孔径大小可以划分为三类:孔径小于2.0mn的被称为微孔材料,大于50mn的为大孔材料,介于微孔与大孔之间的被称为介孔材料[2]。
由于介孔材料孔径具有以上特点,其性质也与微孔、大孔有着很大的差异,它们即具有比大孔大的比表面,同时又具有比微孔大的孔径,在催化、吸附、光、电、磁等众多领域都能找到它们的应用价值,因此,受到广大科学工作者的青睐。
在过去的十五六年间,介孔材料取得了很大的进展,特别是对介孔二氧化硅材料的研究已经到了一个比较成熟的阶段,但这些都仅仅是一些理论研究,要实现其应用价值,就必须做好介孔材料的控制工作。
介孔材料主要分为有序介孔材料和无序介孔材料两种,对于Si0#8322;来说,无序介孔二氧化硅或称无定性二氧化硅主要指的是普通的Si0#8322;气凝胶、微晶玻璃等,它们的孔径范围较大,但却存在着孔道形状不规则、孔径尺寸分布范围大等缺点[3]。
通过纳米粒子自组装或自聚集来合成无序介孔二氧化硅的,其孔径分布均匀,但由于此合成过程是通过纳米粒子的自组装得到的,因此存在一定的瓶颈作用,不利于物料的传输,在应用方面受到很大限制。
虽然到前为止无序二氧化硅仍广泛应用在催化、吸附等领域,但随着有序二氧化硅合成的完善,无序二氧化硅正逐步被有序二氧化硅所取代。
1.3有序二氧化硅的制备 虽然已合成介孔二氧化硅多种多样,但不难看出:这些材料存在这样或那样的缺点,例如MCM-41,虽具有有序的六方结构,但孔径小、水热稳定性差。
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