介孔分子筛的合成及Rhodamine B在介孔分子筛中的组装研究

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介孔材料由于具有高比表面积、高度有序孔道结构、孔径尺寸可调、良好的热稳定性和水热稳定性等优点,使其在催化、生物医药、环保、功能材料等领域有着广泛的应用前景。本文以介孔分子筛的合成为基本出发点,围绕以介孔材料为主体,染料为客体进行了组装体性能的研究,并对合成及组装过程中的规律性进行了总结。本文分别采用了双性表面活性剂和嵌段共聚物作为模板剂,利用水热法成功地合成了几种具有不同孔径大小和孔道结构的介孔分子筛粉体,并对合成机理进行了探讨。除模板时选择了煅烧、萃取、微波消解三种方法,实验结果证实微波消解法既可以较彻底地将模板剂去除,又保持了原有介孔分子筛孔壁结构的有序性,同时保留了分子筛表面大量的硅羟基,是一种最理想的方法。为了改善介孔分子筛的微环境,组装客体分子前我们对其孔壁进行了硅烷修饰,使分子筛孔壁的硅羟基转化为氨基,此时利用后嵌入法组装激光染料罗丹明B则可以达到将罗丹明B以价键形式枝接到介孔分子筛的孔壁上。样品的X射线衍射图证实了染料的组装并没有改变介孔分子筛的骨架结构。我们讨论了染料浓度、孔壁的氨基作用、介孔分子筛的孔道结构对染料-介孔分子筛复合体发光性能的影响,为以分子筛为基质的光学器件的开发提供了依据。我们还利用一步合成法制备了掺杂染料的介孔单块和介孔膜。二者的荧光峰均发生红移,峰的强度增大,呈现出良好的发光性能。这为新型有机/无机复合功能材料及功能器件的研制和开发提供了新的途径。
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