摘要: 利用无机物的溶胶-凝胶过程和嵌段共聚物的自组装过程相结合,是制备有序介孔材料的常用方法.如何有效控制有序介孔材料的宏观形貌和介观结构,是这一领域具有挑战性的课题.该论文首次利用模板技术,在多孔氧化铝膜中制备了一维有序介孔材料及其阵列体系... 展开 利用无机物的溶胶-凝胶过程和嵌段共聚物的自组装过程相结合,是制备有序介孔材料的常用方法.如何有效控制有序介孔材料的宏观形貌和介观结构,是这一领域具有挑战性的课题.该论文首次利用模板技术,在多孔氧化铝膜中制备了一维有序介孔材料及其阵列体系.通过控制模板表面的润湿性、嵌段共聚物的浓度和种类,实现了产物宏观形貌和介观结构的可控调节.这种方法一个非常重要的优点是模板的孔壁能够对纳米孔道的有序排列起到辅助作用.产物具有很高的比表面积和孔隙率,在物质传输、分离、催化、电学、传感等领域具有重要的应用价值.以多孔氧化铝膜为模板,结合二氧化硅的溶胶-凝胶和嵌段共聚物Pluronic F-127的自组装过程,制备了六方穿孔层状结构的一维有序介孔二氧化硅及其阵列体系.通过改变模板的润湿性可以得到有序介孔二氧化硅纤维或管.通过改变嵌段共聚物的浓度,实现了产物结构从六方介孔到平行排列的条状结构的过渡.选用另一种嵌段共聚物Pluronic P-123,可以制备层状一维介观结构二氧化硅及其阵列体系,其纳米通道沿垂直于氧化铝膜表面的方向排列.以有序介孔二氧化硅管的纳米孔和中空微腔为微反应器,制备了有序介孔二氧化硅/二氧化钛纳米复合材料;通过共聚法制备了含有功能性基团的一维有序介孔二氧化硅,实现了产物的功能化.以多孔氧化铝膜为模板,制备了具有稳定结构的一维有序介孔二氧化钛及其阵列体系.由于产物对有机物有很强的吸附作用,因而光催化性能较好.用旋转涂层法制备了透明性好、具有持久超双亲性的二维有序介孔二氧化硅薄膜,水和油在其表面能够完全铺展,所需时间在40ms以内.由于该材料易与功能性的物质如纳米二氧化钛(P25)复合,因而在防雾、杀菌、自清洁材料和微反应器领域具有重要的应用前景. 收起