动力学观点认为,介观有序结构的生成是两竞争过程达到平衡的结果:(1)相分离过程;(2)模板剂和无机物种共聚和有序化过程。
现阶段对介孔材料制备中涉及的有关机理,人们提出的理论主要包括:Beck等提出的液晶模板机理(liquid-crystal templating, LCT)[ ][ ],Stucky等提出的协同作用机理(cooperative formation mechanism, CFM)[ ],Divis等提出的棒状自组装模型[ ],Monnier等提出的电荷密度匹配机理[ ],霍启升等根据表面活性剂和无机物种间的不同的相互作用而提出的广义液晶模板机理[ ],Inagaki等提出的硅酸盐片迭机理[ ],及Attard和Antonietti等人提出的真正液晶模板机理[ - ]。其中,最具代表性的机理是LCT和CFM,被广泛用来解释相关实验结果。
1) 液晶模板机理(Liquid-crystal templating, LCT)来!自~751论-文|网www.751com.cn
液晶模板机理是最早被提出的潜在合成机理。该机理认为表面活性剂浓度一定时,胶团自发形成高级有序结构,即不同类型的溶致液晶相。当具有双亲基团的表面活性剂和无机反应体系混合时,表面活性剂在溶液中自动形成有序排列的超分子液晶模板,其分子通过与无机物分子间的作用力诱导,使无机反应物中间物在反应过程中沿液晶模板定向排列,形成有序结构[4]。针对该过程存在两种解释:一是六方有序排列的表面活性剂液晶结构在硅源物质添加之前首先形成,硅源物质进一步添充在胶束周围,如图中①所示;二是硅源物质的加入导致棒状胶束的形成,并经过自组装进行六方排列,再与硅源物质结合