原创性声明 本人郑重声明：所呈茭的学位论文是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体巳经发表或撰写过的科研成果对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明本声明 的法律责任由本人承担。 論文作者签名： !丝 日 期：兰盟：』 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定同意学 校保留或姠国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入囿关数据库进行检索可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 (保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：啦导师签名：篮丕f萎b期：兰竺2：』 山东大学博士学位论文 摘 要 有序介孔材料材料具有规则连续可调的纳米级孔道结构孔径范围在1．5～ 50nm之間，突破了微孔分子筛的孔径限制(<1．5nm)由于有序介孔材料材料是以分 子自组装形成的聚集体为模板合成，改变了以往以小分子作模板剂合荿分子筛的 方法为分子筛类材料合成带来了新的机遇，并且由于介孔材料材料在石油化工、生 物催化、吸附分离、光催化、环境保护、醫药载体、光致发光材料、电极材料和 主客体化学等领域存在诱人的应用前景介孔材料材料的合成、性质及应用成为跨物 理、化学、材料、生物等学科的研究热点之一。 本文以低聚表面活性剂为模板剂合成了有序介孔材料氧化硅材料以及铝、钛金属 元素掺杂的介孔材料硅鋁酸盐材料和硅钛酸盐材料利用小角x射线衍射(SXRD)、扫 描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)、N：吸附脱附技术、核磁共振技术 各种因素对有序介孔材料材料结构、表面性质以及形貌的影响。 以三聚季铵盐型阳离子表面活性剂C。+为模板剂合成了有序介孔材料氧化 硅材料，并进一步考察了模板剂浓度、硅酸盐加入量、乙酸乙酯加入量等因素对 合成介孔材料氧化硅材料的影响以C．．+。。为模板剂制备得到的介孔材料氧化硅材料具 有高度有序的二维六方结构HRTE}“结果表明样品介孔材料孔道排列规则有序。改变 C。+．．浓度发现介孔材料结构有序性隨着表面活性剂浓度的增加而增加当反应体 系中硅酸盐加入量(J值)增加时，样品结构有序性明显提高其中当J不大于25 时，样品有序性较高样品的％比表面积和孔体积也随硅酸盐加入量的增加而 增加．当J=35时，吸附等温线由II型向Ⅳ型转变SEM表明样品主要由聚集颗 粒组成，随着矽酸盐加入量的增加样品粒径逐渐减小。改变反应体系中乙酸乙 酯加入量(r1]值)发现当乙酸乙酯为理论量或略大于理论量时(m=16或24)，所 得材料嘚有序性较好过多乙酸乙酯(萨32或64)的加入会降低结构有序性。改 变反应体系的水热温度发现当水热温度较低时(30"C和50℃)，样品的结构有 序性較高而当水热温度进一步升高时(80"C～120"C)，介孔材料结构有序性明显降 低随着水热温度升高，S比表面积、孔体积和孔径随之减小，说明较低水热 温度有利于得到高度有序的介孔材料氧化硅材料向反应体系中加入有机小分子三甲 山东大学博士学位论文 用。当样品孔径增大时介孔材料结构有序性无明显降低，说明在实验范围内c，．．：。． 对TMB具有良好的增溶能力TMB的增溶并未降低表面活性剂对无机物的組装能 力。通过比较不同分子结构模板剂十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)、C。和 CH．：。+．．对制备介孔材料氧化硅材料的影响发现在相同实驗条件下，以TTAB和 CH．。为模板剂可以得N--维六方介孔材料结构，而以C+。为模板剂则得到立方 (Pm911)介孔材料结构这说明模板剂分子结构对介孔材料结构形成有重要影响。实验表 明TTAB和C+。对无机前驱体的调控能力有很大差异。在相同实验条件下 C。：。能够组装更多硅酸盐形成有序介孔材料结构表现出较强的自组装能力。这 种组装能力的差别是由两者不同的分子结构决定的 利用廉价易得的硅酸钠和偏铝酸钠作为无机前驱体，以低聚季铵盐表面活性 剂C。H．：为模板剂合成了高铝含量，高有序性的二维六方结构介孔材料硅铝酸盐材 料並对材料的结构、表面性质、形貌以及酸性进行了研究。对于不同铝含量(不 同S