SBA-15介孔分子筛及其主-客体复合材料研究的某些进展

对分子筛的发展历程、SBA-15介孔分子筛的合成方法、近年来以SBA-15介孔分子筛作主体合成主-客体复合材料的研究情况、SBA-15分子筛及其复合材料的应用进行了综述,并对SBA-15介孔分子筛在未来的发展进行了展望。

(纳米MCM-41)-AgI主-客体复合材料的制备及表征

采用水热合成法制备了纳米MCM-41,并用热扩散法将半导体材料AgI装入其中,制备了(纳米MCM-41)-AgI复合材料,同时制备了用来比较的(微米MCM-41)-AgI复合材料,并以粉末XRD、红外光谱、N2吸附等技术对所得样品进行了表征。粉末XRD分析结果表明:AgI组装进MCM-41孔道后,MCM-41仍能保持其骨架结构;红外光谱表明:组装AgI后样品的骨架振动峰蓝移,这主要是由组装了AgI引起的。吸附研究表明:AgI已进入MCM-41孔道内。通过比较,AgI的进入对纳米MCM-41的影响大于微米MCM-41。样品的固体扩散漫反射吸收光谱和发光研究表明:所制备的2种样品表现出明显的立体限域效应和量子尺寸效应,在(纳米MCM-41)-AgI材料中立体限域效应和量子尺寸效应尤为突出。

(NaZSM-5)-AgI主体客体纳米复合材料的研究

用热扩散法成功地把AgI组装于NaZSM5的孔道中,对制备的样品(NaZSM5)AgI进行了化学分析、粉末XRD分析、化学吸附、红外光谱表征,研究了所制备的样品固体扩散漫反射吸收光谱及发光性质.化学分析表明,AgI已进入NaZSM5主体中.粉末XRD分析显示了组装AgI后NaZSM5沸石骨架依然存在,红外光谱表明了(NaZSM5)AgI样品骨架振动与NaZSM5的骨架振动有细微差别,这主要是由组装了AgI引起的.吸附研究说明了AgI已进入NaZSM5的孔道.固体扩散漫反射吸收光谱表明,主体NaZSM5对制备的主体客体样品光吸收几乎没有影响,(NaZSM5)AgI的吸收光谱受AgI尺寸大小的影响.发光研究表明,制备的样品能带隙很高,辐射过程很强,(NaZSM5)AgI样品系具有发光功能的复合材料.

(MCM-41)-(偶氮胂-Ⅲ)纳米复合材料的制备与表征

以纳米MCM-41分子筛为主体,以偶氮胂-Ⅲ(ASA-Ⅲ)为客体,通过液相移植法制备出(纳米MCM-41)-(偶氮胂-Ⅲ)主-客体纳米复合材料。利用系列表征技术化学分析、粉末XRD、傅里叶变换红外光谱、低温N2吸附-解吸附技术、扫描电镜、固体扩散漫反射吸收光谱和发光研究对所制备的材料进行了表征。化学分析证明偶氮胂-Ⅲ存在于制备的纳米复合材料中;粉末XRD结果表明,所制备的(纳米MCM-41)-(偶氮胂-Ⅲ)仍然保持二维的六方结构;红外光谱表明所制备的主-客体纳米复合材料的分子筛骨架完好;低温N2吸附-解吸附结果表明组装后的纳米复合材料分子筛的比表面积和孔体积较未组装的主体分子筛有所降低,表明客体已经部分占据了分子筛孔道;扫描电镜显示(纳米MCM-41)-(偶氮胂-Ⅲ)的粒子形状为球形,尺寸为110±5nm;固体扩散漫反射吸收光谱表明,所制备的纳米复合材料中客体的吸收较相应体相吸收有明显的蓝移,说明客体处于纳米MCM-41分子筛主体孔道内并呈现出分子筛孔道的立体限域效应。所制备的纳米复合材料呈现发光。

沸石Y用于组装纳米CdS

以沸石Y及以甲基三甲氧基硅烷对沸石Y进行表面改性后的Y(m)沸石作主体,用离子交换法制备Cd-Y及Cd-Y(m)样品,然后以硫代乙酰胺取代有毒的硫化氢作硫源,水热法制备Y-CdS及Y(m)-CdS主-客体纳米复合材料。利用粉末XRD、化学分析、红外光谱、固体扩散漫反射吸收光谱、发光研究对制备的样品进行了表征。化学分析表明,CdS已进入沸石Y(Ym)主体中;XRD结果表明,CdS进入沸石Y(Ym)后,制得的复合材料沸石骨架仍然存在,且保持高度有序性,不改变骨架的长程有序性;红外光谱结果表明,在所制备的Y-CdS及Y(m)-CdS样品中,有Si-O-Cd新键生成;固体扩散漫反射吸收光谱结果表明,沸石Y和Y(m)对可见光基本无吸收,Y-CdS和Y(m)-CdS吸收无明显差别;组装CdS后,Y-CdS及Y(m)-CdS产生发光现象。所制得的Y-CdS及Y(m)-CdS主-客体纳米复合材料具有作为发光材料的潜在性。

(SBA-15)-ZnO的制备和发光性质

采用液相介质微波法和固相微波法制备了(SBA-15)-ZnO主-客体纳米复合材料样品。采用X射线衍射、红外光谱和透射电子显微镜对所制备(SBA-15)-ZnO样品的性质进行了表征。结果显示:在制备的(SBA-15)-ZnO主-客体纳米复合材料样品中,SBA-15分子筛的骨架保存完好,结构仍然具有很高的有序性。用激发光谱、发射光谱和光致发光光谱研究了所制备样品的发光性质。结果显示:所制备的(SBA-15)-ZnO样品显示出优良的发光特性。