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学科教育论文-化学修饰的功能性介孔分子筛研究进展 .doc

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学科教育论文-化学修饰的功能性介孔分子筛研究进展 .doc

学科教育论文-化学修饰的功能性介孔分子筛研究进展摘要本文系统介绍了采用化学修饰方法使介孔分子筛功能化、产生新型介孔分子筛功能材料的方法,综述了这一新领域的研究状况,并对其发展前景进行了展望。关键词介孔分子筛化学修饰功能化功能材料1992年美国Mobil石油开发与发展公司的研究人员[1,2]突破传统的微孔沸石分子筛合成过程中单个溶剂化的分子或离子起模板作用的原理,利用一个有序组织的阳离子型季铵盐表面活性剂作模板合成了具有大的比表面积、孔道呈规则六方形排列并可调节的有序介孔分子筛系列M41S(孔径为1.6~10nm),成为分子筛合成由微孔向介孔飞跃的重要里程碑。介孔分子筛具有能允许分子进入的更大内表面和空穴,使处理大的分子或基团和进行生物有机化学模拟等成为可能,并在催化、电子、光学及微观力学等方面有着巨大的应用前景,因此引起了科学家们的广泛兴趣,从而掀起了介孔分子筛的研究热潮。之后的几年中,Monnier[3],Tanev[4],Huo[5]等人先后采用阴离子型、中性及双头基型表面活性剂作为模板分别得到了具有某些特殊结构和优异性能的介孔分子筛品种,拓展了模板剂概念,改进了合成工艺。Lin[6],Schacht[7]等又分别将表面活性剂模板机理与相转移机理和油-水界面模板相结合,合成出具有奇异形态的介孔分子筛“管中套管”等级序列和由介孔二氧化硅薄片构成的微米级空球。最近,Yang[8,9],Lu[10]等人又进一步得到了形态不同的介孔二氧化硅薄膜。介孔分子筛材料的迅速发展和不断改进已为它的应用提供了广阔的天地。有关介孔分子筛的合成方法、优异性能及在催化工业中的广泛应用,Corma[11]在文章中已详尽论述。然而在实际应用中,仅仅依靠介孔分子筛骨架二氧化硅的性能还远远不能满足要求,因此科学家们将化学修饰引入介孔分子筛材料的功能化过程中,取得了突破性的进展。目前,作为一种重要的功能化手段,化学修饰方法已被广泛应用于各个领域。由于介孔分子筛具有通道空间或纳米笼的周期性和拓扑学的完美性,利用化学修饰手段将无机物半导体、有机化合物、金属羰基化合物等物质引入其笼或通道内,或以其它金属氧化物部分取代其无机骨架,可以大大改善介孔分子筛的性能,形成优异的功能化介孔分子筛材料。化学修饰的方法多种多样,用于介孔分子筛的功能化则主要包括孔内修饰和无机骨架的部分替代。1介孔内的修饰对介孔分子筛进行

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