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膜材料研究现状与发展趋势

时间:2018-05-21 09:24来源:毕业论文
现今的介孔材料由于广泛应用故引起了人们的广泛关注,但是像一些长时间的气体分离和溶液中大分子的过滤这些应用就需要现在实验中具有小的孔径分布并且同时具有比较薄的多孔膜

现今的介孔材料由于广泛应用故引起了人们的广泛关注,但是像一些长时间的气体分离和溶液中大分子的过滤这些应用就需要现在实验中具有小的孔径分布并且同时具有比较薄的多孔膜材料。通过多孔模板体系来控制纳米级的形貌研究就已经成为了这个领域研究的一个热点。同时由于复合介孔膜不仅仅结合了介孔材料的膜的特性,同时复合介孔膜也具有能够独立支撑的纳米阵列,比较高的比表面积,可以连续可调的孔径,比较大的孔体积等等特性,因此复合介孔膜介孔材料在催化,分离,吸附,过滤,光,电,磁等领域的研究都比较具有重要的应用价值与使用前景遇见。所以近年来,越来越多的人对于复合介孔膜的合成以及应用研究有更加浓厚的兴趣。
根据国际理论和应用化学联合会(IUPAC)的规定:孔径在2nm-50 nm间的材料称为介孔材料。自从1992年开始美国Mobil公司的Kresge等在温和的水热体系中合成了具有均匀规整结构和狭窄孔径分布的新型介孔分子筛材料以来已经在全球的范围内掀起了这类具有均匀规整结构和狭窄孔径分布的新型介孔分子筛材料的研究热潮,由于具有均匀规整结构和狭窄孔径分布的新型介孔分子筛材料的介孔材料孔容存储率高,表面冷凝特性优良,介孔表面易于修饰因此具有均匀规整结构和狭窄孔径分布的新型介孔分子筛材料具有很好的应用前景。目前具有均匀规整结构和狭窄孔径分布的新型介孔分子筛材料的介孔材料可以分为硅系的介孔材料和非硅系的介孔材料。硅系的介孔材料其实质是一类孔壁组成为的氧化硅的介孔粉体/薄膜/块体及其改性,修饰或者组装体的氧化硅材料。非硅系介孔材料包括过度金属氧化物如:氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、氧化锡(SnO2)、氧化铝(Al2O3)等及其混合金属氧化物,甚至还有些非氧化物金属如:金属硫化物,金属硒化合物,磷酸盐金属化合物,纯金属化合物及其介孔碳等。此类介孔材料由于具有高的比表面积和单行的孔径分布以及规则的孔排列,所以这类介孔材料具有很好的化学性、机械性、热稳定性。在生物分子研究中的固定催化,传感器,能量储存和转化光、电、磁等研究领域今后是具有很好的应用前景的。而在新型介孔分子筛材料中有序介孔材料的合成是由具有亲水基和亲油基的表面活性剂作为结构导向剂(SDA)在溶液中自行组装成的胶束由于依赖于溶液界面的曲率和溶液的浓度最终会聚集成液态结晶相,然后将无机的前驱液加到此溶液中用比较合适的条件(例如:酸或者碱催化)进行液浓缩,浓缩发生在表面活性剂与水的界面。基于球形的,长方形的,棒状或者薄层状的团聚体结构孔的形貌分别形成了立方体,优尔角形,薄层状的结构。目前,新型介孔分子筛材料中介孔材料的研究主要集中在新型介孔分子筛材料粉体的合成,新型介孔分子筛材料结构表征以及新型介孔分子筛材料性能的研究,但新型介孔分子筛材料粉体材料有一定的缺陷,例如限制一些新型介孔分子筛材料粉体材料的吸附分离和催化的过程,致使新型介孔分子筛材料粉体材料的吸附分离和催化过程间歇进行影响了其新型介孔分子筛材料粉体材料的吸附分离和催化的使用范围和效率且新型介孔分子筛材料粉体材料的制备过程较为繁琐,制备时间较长[8]。由于传统的复合介孔膜主要是通过在固体的基质上进行旋涂,浸渍,提拉或者喷雾的方法来制备传统的复合介孔膜而成的,在催化,半导体器件,传感器,低介电常数材料等领域具有很好的应用前景特别是利用传统的复合介孔膜的介孔薄膜材料的有序阵列结构作为模板负载具有特定功能的纳米粒子,不仅仅能够均匀的分散纳米粒子较好的保持了纳米粒子的量子效应和相关的物理化学性能,而且易于器件化便于实际应用。但这种传统的复合介孔膜往往需要足够的固体基体的支撑,很难分离出来而不能够独立的存在,其存在以及应用都具有着一定的应用局限性。23098 膜材料研究现状与发展趋势:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_16022.html
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