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Micropore(d<2nm)?Mesopore(2<d<50nm)?Macropore(d>50nm)Self-assembledtemplatesofferawaytoproduceoxideswithlargepores502020.510500MicroporousDomainMesoporousDomainMacroporousDomainPorediameter(nm)介孔分子篩介紹FigureScaleofthedimensionaloftheporesasafunctionoftime.Onthestick,thegraypartcorrespondstotheusefulsize1992年首次報(bào)道中孔分子篩M41S孔道模型Nature,J.Am.Chem.Soc.1992特點(diǎn)

J.Phys.Chem.B,2000,104,292PorechannelsofMCM-41 obtainedbyHRTEM

Chem.Mater.,1996,8,1141ModelofthecubicstructureofMCM-48介孔分子篩合成機(jī)理液晶模板機(jī)理，棒狀自組裝機(jī)理介孔分子篩介紹特點(diǎn)介孔分子篩特點(diǎn):(1)基于微觀尺度上的高度有序孔道結(jié)構(gòu)(2)孔徑尺寸可以調(diào)控(1.3～30nm)(3)具有不同的結(jié)構(gòu)、孔壁(骨架)組成和性質(zhì)(4)很好的熱穩(wěn)定性(5)無(wú)機(jī)組分的多樣性(6)高比表面(>1000m2/g)，高孔隙率(～1ml/g)(7)具有不同形體外貌(微米級(jí))，并且可以控制(8)在微結(jié)構(gòu)上，介孔材料的孔壁為無(wú)定形(9)廣泛的應(yīng)用前景，如大分子催化、選擇吸附孔道內(nèi)表面的硅羥基（Si-OH）分布不均，且含量較少孔徑的單一性會(huì)阻礙反應(yīng)物質(zhì)在孔道內(nèi)部的吸附與擴(kuò)散制備普通介孔分子篩工藝流程復(fù)雜，反應(yīng)原料（表面活性劑）價(jià)格較高，反應(yīng)條件苛刻，造成生產(chǎn)成本高介孔分子篩缺點(diǎn):Schematicrepresentationofcooperativeformationmechanism不同介觀結(jié)構(gòu)的介孔分子篩的孔道模型圖a)MCM-41(p6mm)b)MCM-48(la-3c)c)SBA-6(Pm-3n)d)SBA-16(Im-3m)e)FDU-12(Fm-3m)ResearchInterestTodevelopzeoliticmaterialswithhierarchicalporesandintegratedmulti-activesitesbasedontheassemblyofnanozeoliteWhyHierarchicalPorousMaterials?Microporous(0.3-2nm)Mesoporous(2-50nm)Macroporous(>50nm)HierarchicalporouscatalyticandfunctionalmaterialsPathsformoleculediffusionIntegratedactivesitesinvariousporesforsynergiccatalysisNewfunctions:sensor,photoniccrystal,etcZeoliteMCM-41OpalActivesurface,Shape-selectivityStableframeworkButforsmallmoleculesLargeSurfaceMesoporesforlargemoleculesButwithlessactivity&stability1、Howassembly

？2、Howcontrol?structure,morphology,…3、Howfunctionalization?Keyscientificproblems(HOW?):Inspiredfromnaturalstructure…低溫液氮物理吸附等溫線(xiàn)和孔分布白線(xiàn)為一次材料;黃線(xiàn)為二次材料N2

adsorption–desorptionisothermsandporesizedistributionplots(differentCchainnumber)雙模型介孔分子篩（BMMs）雙模型介孔分子篩（BMMs）透射電鏡照片掃描電鏡照片雙模型介孔分子篩去除HMDS雙模型介孔分子篩脫除H2S介孔材料孔內(nèi)高分散金屬納米粒子雙模型介孔分子篩去除CO雙模型介孔分子篩應(yīng)用潛力將含有雜質(zhì)的天然氣通過(guò)改性后雙模型介孔分子篩孔道；由于六甲基二硅氮烷（HMDS）與甲烷氣體的結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同，將被BMMS吸附在孔道內(nèi)，而甲烷氣體被釋放；從而實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣的凈化效果。應(yīng)用雙模型介孔分子篩去除HMDS應(yīng)用雙模型介孔分子篩去除HMDSHMDS為無(wú)色透明液體，能與多種有機(jī)溶劑相混溶；是很強(qiáng)的極性化合物，其中仲胺基團(tuán)可以與羥基（-OH）形成分子間氫鍵

六甲基二硅氮烷六甲基二硅氮烷化學(xué)性質(zhì)：仲胺的氮原子上含有未共用電子對(duì)，因此它具有很強(qiáng)的堿性和親核性

BMMs表面官能團(tuán)與HMDS中的氮之間產(chǎn)生作用力，將其吸附在分子篩的孔道內(nèi)，而甲烷氣體會(huì)通過(guò)分子篩雙模型介孔分子篩去除HMDS雙模型分子篩的定向合成H+(aq)/OH-(aq):-COOH，-SO3H，-CN，-Cl

雙模型介孔分子篩改性方法雙模型介孔分子篩表面官能團(tuán)“剪裁”

官能團(tuán)與HMDS之間的作用力強(qiáng)物理吸附化學(xué)吸附氫鍵雙模型介孔分子篩去除HMDS雙模型介孔分子篩去除HMDS雙模型介孔分子篩脫除H2SFigandtabletwoshowtheresponseto2000ppmi-C4H8.TheT90ofLELsensorincreaseafteraddingthemoleculesieveon.ButthePd-PtloadedaluminanearlyhasnoinfluenceontheT90 T50T90 withoutfilterLEL1 8s 16s LEL2 14s18s moleculesieveLEL1 62s 324s LEL2 66s 266s雙模型介孔分子篩對(duì)丁烷的作用雙模型介孔分子篩對(duì)丁烷的作用雙模型介孔分子篩脫除H2S100ppmHMDSand2.5%CH4……..showthattheLELsensorresponseto100ppmHMDSand2.5%CH4.TheabilityofmoleculesievewhichcanadsorbHMDSisbetterthanPd-Ptloadedalumina’s.Theantipoisontimeofmoleculesieveisabout30minutes.雙模型介孔分子篩去除HMDSSchematicdrawingofFMMS.Oneendgroupofthefunctionalizedmonolayersiscovalentlybondedtotheotherendgroupcanbeusedtobindheavymetalsorotherfunctionalmolecules.

介孔材料孔內(nèi)合成高分散過(guò)渡金屬納米粒子表面修飾離子交換還原活性炭是吸附廢水中有機(jī)污染物最有效的吸附劑，但其再用回收率低。所以介孔材料成為人們感興趣的焦點(diǎn)。SayariA,et.al，ChemistryMaterials,2005,17:212-216吸附金屬離子吸附有機(jī)污染物吸附容量分別高達(dá)95和110mg/g雙模型介孔分子篩去除CO高效CO吸附劑PU－1，可從氮或甲烷含量高的原料氣中分離出高純度一氧化碳。微量水和氧導(dǎo)致失效北京北大先鋒科技有限公司CO脫除催化劑PU－6用于各種氣體中微量一氧化碳的脫除，可長(zhǎng)期連續(xù)使用，無(wú)需再生，凈化深度可達(dá)＜1ppm。一氧化碳(CO)：結(jié)構(gòu)CO(6+8=14e-)與N2（2×7=14e-）是等電子體,結(jié)構(gòu)相似。:CO::CO:一個(gè)σ鍵兩個(gè)π鍵

性質(zhì)：

a.作配位體，形成羰基配合物

Fe(CO)5,Ni(CO)4,Co2(CO)8其中C是配位原子

Encapsulationofmeso-Tetrakis(2,6-dichlorophenyl)porphyrinatoruthenium(II)CarbonylComplexintoMesoporousmeso-Tetrakis(2,6-dichlorophenyl)porphyrin(TDCPP)

Mn(III)Salprcomplexgraftingonmesoporousmaterials分子在不同材料孔里的擴(kuò)散系數(shù)XRD:D8ADVANCE德國(guó)BRUKE/AXS

掃描電子顯微鏡FEIQUANTA200荷蘭