有序介孔材料
時間:2004-09-21
有序介孔固體是在傳統的分子篩基礎上發展起來的，近年來采用新的制備方法，使得孔徑可在大范圍內人為控制，其中心思想就是采用所謂的模板機制（template mechanism），利用表面活性劑形成膠束作為模板，再進行干燥和焙燒而形成介孔固體。由于表面活性劑的一端是親水基，另一端是親油基，親油基傾向于在水中；親油基受水分子的排斥。所以，當溶液中表面活性劑的濃度大到臨界膠束濃度時，表面活性劑傾向于聚集形成膠束以降低能量，膠束的心部為親油基，外表為親水基。膠束形狀主要有球狀、柱狀及層狀。當表面活性劑分子的濃度足夠大時，由于系統能量的限制，各膠束將聚集并規則地排列在一起，如：柱狀和層狀的膠束將定向排列在一起，似液晶一般，而球狀膠束則呈三維周期性排列。以這種膠束作為模板，聚集的膠束之間的空隙為溶液所填充（以柱狀膠束為例），再進行干燥以去掉溶劑（水），然后進行焙燒，燒去有機物，最后剩下與膠束大小類似的孔（或通道），并且定向排列，孔壁為無機材料。孔徑的尺寸控制可通過選擇不同表面活性劑和添加不同種類的有機物來實現。另外，最近有人采用兩步復制法獲得有序介孔金屬固體。不是采用活性劑作模板，而是采用另一種有序介孔固體（介孔貫穿上下表面并且有序排列）作模板，在孔中注入異丁烯酸甲酯并使其聚合形成聚甲基丙烯酸甲酯，然后脫去原有的模板，剩下的是所謂負型有序介孔模板;再通過真空氣相沉積金屬，充滿整個負型孔模板;最后通過焙燒，去除聚甲基丙烯酸甲酯所構成的負型孔模板，剩下的是與原始有序介孔固體相同的金屬有序介孔固體。
