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    介孔分子筛SBA-15的合成关于介孔分子筛SBA-15合成方法的研究较多。1998年,Stuky等人首次采用亲水的三嵌段共聚物P123(聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯,PEO20-PPO70-PEO20)作为模板剂(表面活性剂),用正硅酸甲酯(TMOS)等作为不同的硅源,在5℃到80℃之间,强酸性(pH<1)水热合成的条件下制得六角相的纯硅介孔材料SBA-15,然后浸泡到高度稀释的乙醇溶液模板剂中并调至碱性,晶化两天后将产品洗涤、过滤、焙烧,得到“二级SBA-15”。Yang等[28]采用两步溶胶-凝胶法合成了大孔径SBA-15,第一步溶胶-凝胶过程在低pH值条件下进行,然后将体系的pH值调到中性或碱性后进行第二步溶胶-凝胶过程,最后经过后处理得到大孔径的SBA-15。68683

    2  介孔分子筛SBA-15的合成机理

    1998年,Stuky等人在强酸性(pH<1)体系,温和的条件下(5℃到80℃之间),通过水热合成制得六角相的纯硅基介孔材料SBA-15。SBA-15的合成条件温和,通过焙烧或萃取很容易除去表面活性剂,且结构良好,不易坍塌,合成的SBA-15孔径范围在5~,即在100℃的条件下,经过50小时的水热合成,其结构依然保持良好,相对于MCM-41有更高的水热稳定性[7]。

    3  介孔分子筛SBA-15的结构

    SBA-15介孔分子筛具有较大的孔径;孔壁较厚;大的比表面积;孔道之间有可控制量的微孔相连。 

    影响介孔分子筛SBA-15有以下几个方面:

    Ⅰ表面活性剂的类型

    Ⅱ表面活性剂本身的化学结构、链长、官能团,Templin、Franck等[38]科学家采用此法进行研究,成功的达到调节产物尺寸、机械性能和催化性能的目的。

    Ⅲ无机硅源的类型。选择用正硅酸甲酯(TMOS)为得到"腰果状”SBA-15;选择用正硅酸乙酯(TEOS)得到“麦穗状”SBA-15;

    Ⅳ无机硅源和有机表面活性剂之间的关系,Bennadja[39]等人观察到他们之间有着非常紧密的关系,对SBA-15的合成有很大的影响。

    Ⅴ温度。论文网

    Ⅵ采用不同的共溶剂或者所加共溶剂的量等。

    Ⅶ无机阴离子和盐的影响。加入电解质K2SO4或KCl,可得到“圆片状”的SBA-15。

    4  介孔分子筛SBA-15的改性

    嫁接法和共聚法是两种介孔分子筛SBA-15改性的主要方法。通过缩聚反应将有机功能基团利用有机硅烷偶联剂直接或者间接共价嫁接在SBA-15表面的硅羟基上,从而完成表面修饰,是一种post-synthesis法。对介孔分子筛SBA-15表面嫁接有机官能团后可以产生钝性表面基团或者活性表面基团[50,51,52,53,54]。活性表面基团可以继续与其他基团或离子进行改性或接枝。共聚法是一种一次直接合成的方法(one-pot synthesis),通过前躯体溶液与带有有机官能团的硅源(即硅烷偶联剂)在胶束周围共聚后,将有机基团直接锚定在介孔骨架上,形成功能化的SBA-15。带有有机官能团的硅源的引入量要小于10%,否则介孔材料的有序性明显受到影响。Stucky等科学家利用one-pot直接合成方法,以P123作为模板剂成功制备了介孔材料SBA-15-SO3H[55]以及以嵌段共聚物作为模板剂制备了氨基功能化的介孔材料SBA-15[52,56]。 

    5  介孔分子筛SBA-15在水处理中的应用研究进展

    介孔材料可选择性的吸附气体(如氩气、氮气)、液体(如挥发性烃)以及金属离子(如Cu2+,Cd2+),且吸附能力较高。在特定的湿度范围内,介孔分子筛对气体具有吸附的特性,湿度范围可由孔径的大小调控。在室温下,介孔材料可以大量的吸附挥发性污染物[57],在热空气中活化后即可回收到浓缩3~1u倍挥发性污染物。Yan等[58]用羧酸修饰的介孔材料对于吸附废水中三种不同的碱性染料有很强的吸附能力和很高的吸附效率。生活用水广泛采用氯消毒工艺来杀死各种病菌,但会产生致癌、致畸性、致突变的一系列有毒有机物,如氯乙酸、四氯化碳、二氯甲烷等,功能性的介孔分子筛能够有效的去除这些有毒有机物,其浓度低于国家标准。

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