CuO-SBA-15分子筛催化氧化苯甲醇制苯甲醛|单宁酸修饰磁性Fe3O4/SBA-15纳米粒子|CuO/SBA-15介孔材料催化剂

SBA-15的结构和性质

SBA-15为高度有序二维六方相，具有一维直孔道。高质量的介孔SBA-15在低角度区具有六个特征的XRD衍射峰（见图1)。其中较为明显的特征峰是(100)，(110)，(200)。通过改变模板剂或其制备条件，SBA-15孔径尺寸可以在4.6-30 nm范围内变化,氧化硅孔壁厚度在3.1-6.0 nm之间,比表面积在600-1000m2/g 之间。而且，典型的SBA-15在其介孔孔壁中含有一定量的微孔，微孔体积约为0.1 cm3/g。这些微孔是亲水的环氧乙烷链插入二氧化硅墙中所致，随合成条件或者合成后处理过程的变化，微孔体积也是可以调节的。SBA-15的氮气吸附平衡等温线呈现IV型。由于BA-15的介孔孔径较大，所有样品的低温氮气吸附等温线都含有H1型滞后环。此外，SBA-15具有较高的热稳定性（耐高温）和对水(冷水或者热水）的稳定性，内表面存在大量的硅醇基。

SBA-15的典型合成方法

SBA-15是以非离子表面活性剂PEO-PPO-PEO (EO20PO70EO20）为模板，在酸性介质中合成的。["它的典型合成过程是:在35-40 ℃的条件下，将三嵌段表面活性剂P123溶于适量去离子水，向其中加入正硅酸乙脂（TEOS)、盐酸(HCI)，持续剧烈地搅拌24 h以上，在反应釜内晶化24 h以上，过滤、洗涤并干燥，最后在550℃煅烧5 h以上除去模板剂，或者用溶剂回流洗去模板剂，然后过滤、洗涤并干燥，得到的白色粉末即为SBA-15。

SBA-15的骨架掺杂和表面改性

介孔分子筛SBA-15在分离、催化及纳米组装等方面具有很大的应用价值，可是由于存在化学反应活性不高等内在的缺点，大大限制了它的实际应用范围。为实现介孔分子筛SBA-15的潜在应用价值，依靠化学改性来提高它的水热稳定性和化学反应活性成为现在面临的主要研究课题。化学改性包括对材料骨架掺杂以及对孔道的表面改性。由介孔材料的表面化学性质研究可知，介孔氧化硅材料表面的硅醇键具有一定的化学反应活性，这是表面化学改性的基础。通过对SBA-15表面有意识地进行各种不同的修饰，来满足现实应用中的不同要求。

有机基团修饰的有机硅有更好的应用潜能。在低酸度条件下通过加入1，2-双三甲氧基硅基乙烷制备了稳定的多种形貌的有机硅。利用含磺酸基的有机基团Si-(CH2)3-SO3H中的硅与SBA-15骨架上的氧通过Si-O键结合，直接形成了稳定的有机/无机组成，催化油酸甲酯的酪化反应结果表明，直接法合成的催化剂既具有较高的稳定性，又具有简便、快捷和高效的优点。

钛酸异丙酯溶于乙醇，通过湿法浸渍合成Ti-SBA-15。钛以两种化学形式存在，它们的相对含量取决于钛的负载量。在相对于硅原子为1%的低负载量时，钛酸根离子以单原子被分散，SBA-15的孔尺寸没有改变。当相对于硅原子为6%的高负载量的时候，则钛在材料中以二氧化钛（锐钛矿）形式锚定在SBA-15的介孔中，减小了SBA-15的孔径。这种材料作为一种新的催化剂将有潜在的应用，引起了众多研究组的兴趣，并有大量成果报道。合成和表征了掺杂过渡金属（Nb，Mn，V)的TSBA-15催化剂，并对其进行气相和液相氧化测试。研究结果发现，掺杂过渡金属(Nb，Mn，V)的TSBA-15催化剂对丙烷的气相氧化脱氢合成丙稀以及对环己烯液相环氧化合成环氧化物都有很高的选择性。

介孔碳是最近发现一类新型的非硅基介孔材料，由于它具有巨大的比表面积和孔体积，非常有望在催化剂载体、储氢材料、电极材料等方面得到重要的应用。合成介孔碳的通常的方法是硬模板法。应用MCM-48，SBA-15等介孔二氧化硅做硬模板，蔗糖为碳源，制得了具有介孔的碳材料，命名为CMK系列之后，其他研究组也应用不同的碳源，或者改变反应条件，应用SBA-15为硬模板，制得了一系列具有介孔的碳材料，有的组还根据复制的过程研究了二氧化硅 SBA-15的孔道结构[46]，或者应用复制出来的碳材料用做吸附材料，表征了其性能。

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