双功能化介孔二氧化硅的制备与表征
Preparation and Characterization of Bifunctional Mesoporous Silica
Abstract：Under acidic conditions, using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as the silicon source, a triblock copolymer EO20PO70EO20 as a template, synthesis of mesoporous silica having a mesoporous morphology (SBA-15). 3-aminopropyl triethoxysilane (APTES) and the coupling surface of the mesoporous silica, amino-modification, and then polyacrylic acid (PAA) amino mesoporous silica surface modification, synthesis of amino carboxyl-functionalized mesoporous NH2-SBA-15-PAA material. Using infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric (TGA) and other means of modified mesoporous silica structure, properties were characterized. The results show that the amino and carboxy successfully grafted mesoporous silica surface.
Key Words：Mesoporous SBA-15; Amination; Carboxylation; Tetraethoxysilane
目 录
摘 要 1
引 言 1
1 实验部分 3
1.1 主要试剂 3
1.2 主要仪器 3
1.3 制备 3
1.4 表征 4
2 结果与讨论 4
2.1 FT-IR表征 4
2.2 XRD分析 5
2.3 热重表征 5
3 结 论 6
参考文献 7
致 谢 9
双功能化介孔二氧化硅的制备与表征引 言
近年来，介孔二氧化硅的发展最为迅速，成为纳米科学和技术的热点领域[1-2]。介孔二氧化硅材料具有超高比表面积、良好的生物兼容性、大孔容、形貌和尺寸可控以及无毒等优点。介孔二氧化硅广泛应用于选择性催化[3]、择形吸附、分离[4]、信息储存、药物控释[5-6]和生物传感[7]等领域。1992年，Kresge等[8]首次报道了新颖的介孔二氧化硅材料—M41S，其中以MCM-41材料最引人注目。其特点是排列有序、孔道大小均匀、孔径在一定范围内可连续调节。1998年，赵东元等[9]以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，采用非离子表面活性剂三嵌段共聚物(EO20PO70EO20，P123)为模板剂，合成了SBA-15型分子筛。SBA-15型分子筛不仅具有M41S家族的比表面积大和尺寸均一的孔径特点，还具有较高的水热稳定性[10]和较厚的孔壁。上述材料中，SBA-15具有高度有序的孔道、较大的孔径和良好的水热稳定性等优点[11]。但另一方面，SBA-15对药物分子的吸附率较低，不能满足人们的需要，大大限制了介孔二氧化硅的应用范围，也促使人们去合成多功能化的介孔二氧化硅材料。
随着介孔二氧化硅材料与人们的生产和生活越来越紧密，学者们对介孔二氧化硅材料的合成以及功能化有了更多的研究兴趣和热情。然而，硅羟基(Si-OH)是一般介孔二氧化硅表面存在的一种官能团,硅羟基在一些领域的应用和发展具有很大的局限性。于是，人们开始采用直接合成或后合成法在二氧化硅材料的表面或者孔道中引入各类有机基团，制备出的介孔二氧化硅材料具有多个功能团的特点，比一般介孔二氧化硅具有更好的性能。从而实现在催化、光学、生物医药、色谱固定相等领域的应用[12]。
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