表面活性剂在制备中的应用(详细介绍“表面”)共21张课件

1、表面活性剂在制备中的应用(详细介绍“表面”)共21张表面活性剂在制备中的应用(详细介绍“表面”)共21张大纲一、概念介绍二、离子液体/超临界CO2/表面活性剂体系合成介孔 /微孔体系MOF纳米球三、以表面活性剂为结构导向剂在离子液体中合成 介孔MOF板四、总结大纲一、概念介绍一、概念介绍微孔MOF（孔径2nm）：微孔吸附性能在气体分离及 催化方面有极大优势。 介孔MOF（孔径在25nm）：利于物质传输及气体扩 散。一、概念介绍微孔MOF（孔径2nm）：微孔吸附性能在气体分离子液体组成：有机阳离子+无机阴离子优点：零蒸汽压、无毒。 热稳定性好，化学稳定性好。 对有机无机物质均有较高溶解度。可取代

2、有机溶剂作反应溶剂！离子液体组成：有机阳离子+无机阴离子可取代有机溶剂超临界状态超临界状态： 温度、压力处于临界点以上超临界状态超临界状态：工作一：离子液体/超临界CO2/表面活性剂体系合成介孔/微孔体系MOF纳米球表面活性剂N-EtFOSA离子液体TMGA反应原料Zn(NO3)26H2O和H2BDC（苯二甲酸）通入CO2工作一：离子液体/超临界CO2/表面活性剂体系合成介孔/微孔反应物48h收集沉淀乙醇洗涤数次SEMTEM80反应物48h收集乙醇洗涤SEM80产品结构与形貌SEM/TEM有序介孔纳米球直径：80nm介孔直径：3nm壁厚：产品结构与形貌SEM/TEM有序介孔工作一：离子液体/超

3、临界CO2/表面活性剂体系合成介孔/微孔体系MOF纳米球实验目的：1、研究表面活性剂在介孔材料形成中表面活性剂在水热合成介孔/微孔体系MOF过程中起重要作用：一方面作介孔/微孔的模板剂，另一方面作结构导向剂。微孔MOF（孔径2nm）：微孔吸附性能在气体分离及表面活性剂在制备中的应用右图下：5wt% 方形表面活性剂含量对介孔/微孔表面积之比的影响表面活性剂在介孔结构的三、以表面活性剂为结构导向剂在离子液体中合成小角X射线散射SAXS实验目的：1、研究表面活性剂在介孔材料形成中组成：有机阳离子+无机阴离子工作一：离子液体/超临界CO2/表面活性剂体系合成介孔/微孔体系MOF纳米球2、表面活性剂选择

4、吸附在MOF平板上，作结构导向剂。组成：有机阳离子+无机阴离子小角X射线散射SAXS有序结构工作一：离子液体/超临界CO2/表面活性剂体系合成介孔/微孔N2吸附脱附等温曲线迟滞环：介孔结构微孔结构N2吸附脱附等温曲线迟滞环：介孔结构B-J-H孔分布以上分析结果表明了介孔/微孔结构的存在B-J-H孔分布以上分析结果表明了反应机制：表面活性剂自组装成柱状胶束Zn2+与BDC沉积 除去离子液体、CO2、表面活性剂反应机制：表面活性剂自组装 除去离子液体、工作二：以表面活性剂为结构导向剂在 离子液体中合成介孔MOF板实验目的：1、研究表面活性剂在介孔材料形成中 的作用。 2、研究表面活性剂浓度对MOF

5、形貌 的影响实验步骤：以N-EtFOSA(氟虫氨)为表面活性剂，TMGT（1,1,3,3-四甲基胍）为离子液体，Cu2+与BTC3-（苯三酸）离子在30下反应，得到产物Cu3(BTC)2(H2O)3.xH2O。工作二：以表面活性剂为结构导向剂在 离产物结构与形貌分析如下图（a）(b)分别为表面活性剂百分含量为2wt%时产物的SEM图和TEM图。可以看出，所得产物为直径6080nm的圆盘晶体。产物结构与形貌分析如下图（a）(b)分别为表面活性剂百分含下图（c）（d）为产物的高倍TEM图，可以看出纳米圆盘上存在孔径约24nm的介孔下图（c）（d）为产物的高倍TEM图，可以看出纳米圆盘上存在图2吸附

6、曲线：处于N2吸附脱附等温线及B-J-H孔分布分析图2吸附曲线：处于N2吸附脱附等温线及B-J-H孔分布分析表面活性剂浓度对产物MOF形貌的影响上图：2wt% 球形右图上：0.05wt% 六角形右图下：5wt% 方形影响很大！表面活性剂浓度对产物MOF形貌的影响上图：2wt% 温度、压力处于临界点以上形成过程中起到重要作用表面活性剂浓度对产物MOF形貌的影响组成：有机阳离子+无机阴离子产品结构与形貌SEM/TEM实验目的：1、研究表面活性剂在介孔材料形成中2、对比试验：不加 表面活性剂时，无介孔结构出现。右图下：5wt% 方形实验目的：1、研究表面活性剂在介孔材料形成中二、离子液体/超临界CO

7、2/表面活性剂体系合成介孔组成：有机阳离子+无机阴离子表面活性剂在制备中的应用右图下：5wt% 方形优点：零蒸汽压、无毒。工作一：离子液体/超临界CO2/表面活性剂体系合成介孔/微孔体系MOF纳米球产品结构与形貌SEM/TEM组成：有机阳离子+无机阴离子表面活性剂含量对介孔/微孔表面积之比的影响表面活性剂含量wt%Smeso/Smicro0.050.330.20.380.50.851、随表面活性剂含 量的增加， Smeso/Smicro变大。2、对比试验：不加 表面活性剂时，无介孔结构出现。以上结果表明，表面活性剂在介孔结构的形成过程中起到重要作用温度、压力处于临界点以上表面活性剂含量对介孔/微孔表面积之比作用机理：1、表面活性剂作介孔形成的模板。2、表面活性剂选择吸附在MOF平板上，作结构导向剂。作用机理：1、表面活性剂作介孔形成的模板。总结 表面活性剂在水热合成