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利用表面活性剂和硅源的模板作用和自组装性质,科学家们成功地制备出具有均匀纳米孔道、大比表面积和孔容的M41S系列、SBA-15介孔材料。这些材料的孔径和维数可调,易于针对特定用途进行表面改性,骨架元素可变换,且能够对形貌实现宏观调控(如膜、纤维、球等),近年来在吸附、分离、催化、生物传感器以及新材料制备等领域显示了诱人的应用前景。通过不同的途径都能制备得到M41S系列材料,但却缺乏一种简单有效地方法实现不同介观相之间的转化。寻找出新的模板剂,进一步探索模板剂结构与介孔材料结构之间的关系,制备功能化的介孔材料,已经成为材料领域的研究热点,无论在理论研究或实际应用中都具有非凡的意义。在第二章中,在传统的水热合成法的基础上,使用环境友好型表面活性剂烷基糖苷(APG)作为复配模板剂,结合模板化学、溶胶-凝胶化学、自组装化学等研究方法,利用现代表征技术,制备了不同结构的介孔二氧化硅材料。通过改变搅拌温度,糖类物质碳链的长度和浓度,制备了不同结构的(立方相、六方相、层状相)介孔材料。通过这一简单方法,本文系统研究了不同介观相之间的转化。烷基糖苷是一种对环境无污染的,且已经大规模工业化生产的表面活性剂,在介孔材料的实际应用过程中可以发挥重要作用。在第三章中,选择SBA-15和MCM-41材料作为典型,进一步研究了烷基糖苷对于介孔材料结构的影响。研究发现,不论是在酸性条件或碱性条件下合成介孔材料,在一定范围内,通过调节烷基糖苷的用量,可以对材料的孔性质实现有效调变。在SBA-15的合成过程中,烷基糖苷的疏水端和亲水端较嵌段共聚物相对小,所以其对结构的影响并不明显。当APG12-14/P123的比值从0变化到20时,SBA-15的比表面积从322.96m2/g增大到518.44m2/g,孔容从0.59cm3/g增大到0.94cm3/g,孔壁的厚度从4.77nm减小到3.22nm,而其孔径基本保持不变。因为烷基糖苷的碳链长度与CTAB相差并不大,它对MCM-41材料结构的影响要比SBA-15剧烈得多。APG12-14/CTAB的比值在很小的范围内变化时,我们制备得到了形貌较为规整的MCM-41材料,并实现对其孔性质的调变。控制APG12-14/CTAB的比值在0-0.5时,材料的比表面积从656.92m2/g增大到805.38m2/g,孔容从0.59cm3/g增大到0.87cm3/g,孔径也随之从2.46nm增大到3.5nm,样品的孔壁厚度也随之从1.78nm减小到1.52nm。而当APG12-14的用量过量时,MCM-41的结构出现瑕疵,并最终形成无定型的二氧化硅材料。与其他类型的介孔材料相比,MCM-41材料的制备过程更加简单。在第四章中,我们对MCM-41材料进行了磁性功能化拓展。通过微乳液法,将铁酸钴粒子包覆于MCM-41内部,不至于堵塞介孔孔道,从而能够很方便地实现磁性分离。复合材料的孔径为3.46nm,比表面积达到829.81m2/g,孔容达到0.90cm3/g。它的饱和磁场强度(Ms)为3.27emu/g,矫顽力(He)为252.14G。最后将其应用于铀酰离子的吸附中,在室温条件下,pH为6时,对废水中铀酰离子的去除率达到89%。研究其吸附等温线,其饱和吸附容量为213.68mg/g。