基于氢化氧化硅的有序介孔材料研究

发布时间：2020-12-05 02:15

　　介孔氢化氧化硅（HPMS）是一种新型介孔氧化硅材料,它不仅具有传统介孔氧化硅大比表面积、比孔容及良好的水热稳定性等优点,还具有独特的三连接三网络结构,这种结构的存在基于HPMS内部少量Si-H键和Si-OH键之间的氢键作用维持结构稳定性,而其余大量的Si-H键就可以作为各种反应的活性位点,这为介孔氧化硅的研究提供了新的突破点。在本文中,我们基于HPMS进行了一系列的研究,包括利用热解法将聚合物接枝到HPMS表面,利用共聚法在介孔结构内部引入功能化基团,以及合成原位还原金颗粒的HPMS复合粒子。这些研究可以有效改善HPMS的物化性能,扩展其应用范围,对介孔材料的应用发展具有极深的意义。本文主要研究内容有:（1）基于聚合物热解接枝的表面功能化（论文第二章）:利用聚合物PMMA和PS在高温下解聚的特性及聚合物分子与Si-H键之间的作用,一步将聚合物修饰到HPMS表面,有机功能化后的有序介孔氧化硅的水热稳定性及机械稳定性会有一定的改善,并具备疏水性;（2）基于共聚法的表面功能化研究（论文第三章）:通过共聚法将甲基与乙烯基基团引入HPMS结构中,在保持介孔结构的前提下,将共聚法功能化率提高到80... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

合成介孔材料的几种主要方法：a.软模板法b.硬模板法c.多模板法d.原位模板法e.无模板法f.网状化学诱导法[6-12]

图 1-3 EISA法进行表面活性剂模板化制备有序介孔聚合物树脂和碳骨架的方法[13]“硬”模板法（图 1-4）也被称为纳米铸型，是另一种直接简便的方法，其介孔构是由预制的硬模板，如介孔氧化硅、介孔碳、无机纳米粒子及其聚集体等提供一限制空间或者作为空间的填充物，除去模板后就可以产生介孔结构[14-16]。使用硬模不需要控制无机前驱体的水解与缩合及其与表面活性剂的组装，并能确保材料完全充，因此特别适合于制备溶胶一凝胶过程难于控制物质的有序介孔结构。基于这些因，硬模板可以制备各种各样的材料，特别是高结晶材料，甚至单晶材料，因为刚模板可以在高温下提供保护。然而，硬模板法也有局限性，例如，现有的硬模板比用的软模板要少得多，而且过程复杂费时。

图 1-4 硬模板法合成介孔材料的机理示意图[14]模板的结合（图 1-2 c）可以用来合成分层多孔材料，其性能特别适容器。更特别的是，电极上的大孔隙可以提高电解质的输运性能及子存储器的功能，从而提高效率和循环性能。直到现在，大量的宏料、胶体晶体和泡沫，已被用于分层多孔结构的设计合成。实际上在形成之前合成，它可能是前驱体溶液中的化学成分（例如，盐、至溶剂本身，可以通过相分离转变为原位模板（图 1-2 d）。然而，和随机分布的。在数量、位置和移除过程中对模板合理的设计和控路径制备高性能介孔材料的关键。孔材料的合成机理有很多不同的解释，其中最为著名的两种为液晶3 A）和协同作用机制（图 1-3 B）[17-19]。液晶模板机制最初是由 MobCM-41 的合成机理而提出的，它指结构引导因子在溶液中先进行自组


本文编号：2898680