材料化學(xué)研究的一般思想是基于某一具體領(lǐng)域應(yīng)用的需求而有針對(duì)性的進(jìn)行特定材料的設(shè)計(jì)合成,而在完成其預(yù)設(shè)功能的應(yīng)用后若能進(jìn)一步在更寬的領(lǐng)域加以多元化應(yīng)用顯然是材料化學(xué)家們所追求的目標(biāo)之一。本工作以課題組前期合成的透明介孔二氧化硅凝膠獨(dú)石及Al摻雜改性的透明介孔二氧化硅凝膠獨(dú)石為基體,基于合成凝膠的光學(xué)透明性、焙燒脫模板后凝膠宏觀形貌的完整性及其高的比表面積等特征,分別對(duì)采用三種不同非離子嵌段共聚物類表面活性劑（F127、P123、Brij56）作模板制備的透明凝膠在摻雜染料的光學(xué)性能,作為硬模板納米澆筑合成介孔碳材料的電化學(xué)性能及其在模擬廢水中對(duì)亞甲基藍(lán)等染料的吸附性能進(jìn)行了系統(tǒng)的表征研究,以便從不同的角度認(rèn)識(shí)材料的性能,主要的研究結(jié)果如下:首先,分別將激光染料羅丹明6G（Rh6G）和羅丹明B（RhB）直接引入采用不同模板合成的透明介孔二氧化硅凝膠獨(dú)石中,研究了染料濃度、模板劑濃度和結(jié)構(gòu)、Al的摻雜改性等因素對(duì)材料光學(xué)性能的影響,并與無模板添加時(shí)的純硅及硅鋁凝膠進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果顯示相較Brij56,具有更大尺寸的F127和P123模板更有利于染料分子的分散。在一定Si/Al比范圍骨架Al的摻... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

一些典型介孔二氧化硅材料的形貌照片（其中ABCDEFGHI分別為:繩，盤，環(huán)；薄膜，微球，單晶，纖維，手型和獨(dú)石材料[3,5,6,8-11]

圖 1-2 不同方法制備出的透明介孔凝膠獨(dú)石(a，b，c，d，e，f，g[11,25-29])Fig. 1-2 Transparent mesoporous gel monolith prepared by different methods[11,25-29]最早的時(shí)候人們意識(shí)到如果介孔材料通過控制合成形成透明凝膠的話，該材料不僅具有介孔材料本身所固有有序的介孔結(jié)構(gòu)，而且該透明介孔凝膠中模板劑的存在還有利于客體分子特別是染料的有效分散，因此受到了科學(xué)家的廣泛關(guān)注。近年來已經(jīng)有不同的科學(xué)小組對(duì)透明凝膠的控制制備進(jìn)行研究，到目前為止，已有研究在溶膠-凝膠工藝基礎(chǔ)上提出一些避免凝膠出現(xiàn)裂縫的方法，例如室溫干燥法[11]、超臨界萃取法[27]、密封蒸發(fā)干燥法[25]、真空干燥法[26]、液體石蠟包埋法[28]、水熱法[29]以及本課題組之前提出的密封扎洞凝膠化[30]和快速溶膠-凝膠化[31]等方法，典型的結(jié)果如圖 1-2 所示。人們目前已經(jīng)利用不同模板劑通過控制溶膠凝膠水解縮合的速率實(shí)現(xiàn)了透明凝膠的控制制備，但是圖片中該類透明凝膠多數(shù)為濕凝膠，在干燥情況下由于毛細(xì)管張力導(dǎo)致基體開裂，所以控制凝膠的完整性一直是該領(lǐng)域有待解決的工作。最早 Stucky 課題組[11]能實(shí)現(xiàn)凝

單體單元的不同幾何構(gòu)型（直線箭頭為輻射躍遷，波浪箭頭為 Geometric Dispositions of the Monomer Units in the Dimer(Linetransitions; waved arrows, nonradiative transitions.)[56]分子摻雜到主體材料有兩種方法，即直接合成法（一浸漬法一般不影響材料的基本結(jié)構(gòu)，但存在染料聚集淋溶效應(yīng)等缺陷，一鍋法合成過程簡單，可以在分子同結(jié)構(gòu)、不同模板、不同結(jié)構(gòu)的介孔結(jié)構(gòu)以及合成脫的染料分子進(jìn)行相應(yīng)的光學(xué)性能研究并取得了理想的有羅丹明 6G、羅丹明 B、亞甲基藍(lán)、硫堇、四苯基卟酰亞胺、香豆素 102、熒光素鈉、尼羅紅等染料分子[二氧化硅基材料以及高分子聚合物等非硅基材料，其備優(yōu)異的物理-化學(xué)性質(zhì)（例如可見光和近紫外范圍透以及生物相容性[57]），是引入客體分子（金屬雜原子、

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]染料廢水處理技術(shù)綜述[J]. 丁紹蘭,李鄭坤,王睿.  水資源保護(hù). 2010(03)
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博士論文
[1]硅藻土基吸附劑的制備、表征及其染料吸附特性研究[D]. 林俊雄.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于P123/SBA-15制備片狀C/SBA-15及其染料吸附性能研究[D]. 凌園媛.大連工業(yè)大學(xué) 2014
[2]透明介孔硅鋁凝膠獨(dú)石的控制合成及結(jié)構(gòu)表征[D]. 李祥珍.太原理工大學(xué) 2013
[3]多孔材料吸附去除染料廢水中有機(jī)染料的研究[D]. 董衍玲.哈爾濱師范大學(xué) 2011
[4]氨基修飾納米SiO2吸附4種染料的性能研究[D]. 劉晴.河南大學(xué) 2010
[5]透明介孔二氧化硅凝膠獨(dú)石的無裂紋化控制制備及規(guī)律研究[D]. 呂曉梅.太原理工大學(xué) 2008
[6]天然沸石對(duì)水體中甲基橙和亞甲基藍(lán)的吸附研究[D]. 何永祥.鄭州大學(xué) 2007



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