新型功能性無機材料制備與應用.pdf

1、近幾年來，環(huán)境污染問題日益突出促使人們對環(huán)境治理提出了更高的要求。因此，制備出新穎的功能性材料應用于消除環(huán)境污染越來越追在眉睫。此外，如何擺脫合成過程中帶來的高能耗和高污染，找到一種簡潔、溫和、安全和節(jié)能的方法去制備功能性材料是許多研究者的共同努力的目標。由于介孔材料和核殼材料在吸附、氣敏、催化反應等方面有著廣泛的應用，引起了科研者越來越多的關注。本文的主要研究內容是介孔材料的制備及其應用于吸附和氣敏領域、核殼材料的制備及其應用于催化領

2、域。研究目的是通過考察各種新型功能性材料的性能，為其之后的應用奠定理論和實驗基礎。
　　本文制備出兩種功能性的硅基介孔材料(KMS和ZMS)，并將其應用于金屬離子吸附。KMS是分散性良好的球形顆粒，通過對反應溫度、反應物配比與反應時間等因素考察，探討其可能的合成機理。合成機理是:以硬脂酸做模板，硅烷偶聯(lián)劑通過靜電作用在模板與二氧化硅之間起橋梁作用。并且通過簡單的的溶劑萃取法實現模板的脫除，實現模板劑的回收利用和環(huán)境保護。ZMS是通

3、過改變KMS的官能團而制備出來的。并且考察攪拌時間，pH值，初始金屬濃度，溫度和吸附劑用量對吸附性能的影響，KMS和ZMS都顯示出優(yōu)異的金屬離子吸附性能。同時，發(fā)現了pH值在吸附過程中起著至關重要的作用。另外，以兩種吸附模型分別設計出相應的循環(huán)再生實驗，實驗結果表明，兩種介孔材料都顯示出優(yōu)異的循環(huán)再生性能，這說明KMS和ZMS將成為環(huán)境和經濟上都可行的應用于水溶液中去除金屬離子的吸附劑。
　　在溫和反應條件下以軟模板法制備出介孔金

4、屬氧化物FMZ。系統(tǒng)研究了合成體系的反應溫度、溶液酸堿度與反應物配比等因素對FMZ的結構影響，并探討了其可能的形成機理。研究發(fā)現pH值是個至關重要的因素，只有在適當的酸堿性條件下才能成功制備出FMZ。此外，FMZ在甲醛檢測中顯示出優(yōu)良的氣敏性能，這說明FMZ是一種很有前途，可以應用于實際傳感器的材料。
　　通過反膠束溶膠凝膠法制備了具有核殼結構的Pt@TiO2材料，探索了合成體系的模板劑用量、溶液酸堿度與反應物配比等因素對材料核殼