《矽基無機-有機雜化介觀材料的合成與性能研究》是依託哈爾濱工業大學，由許憲祝擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：矽基無機-有機雜化介觀材料的合成與性能研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：許憲祝
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
無機有機雜化介觀材料，特別是矽基的無機有機雜化介觀材料，由於有機化合物的多樣性加上介孔材料的特殊結構和功能，使這類材料的發展充滿了巨大的潛力。MBH（metal cation-mediated bridged hybrid mesoscopic materials）材料是一系列金屬陽離子橋聯無機有機雜化材料，它們為陰離子交換劑及催化劑載體等提供了新的選擇。本項目擬通過改變無機離子的種類、選擇具有更強、更多配位能力的有機基團，輔以適當的表面活性劑，採用水熱合成、溶劑熱合成、室溫擴散等多種合成方法，製備具有更高離子交換能力和穩定性的MBH材料，並且研究這些材料作為多相反應催化劑、污水中大尺寸陰離子基團去除劑、高效陰離子交換劑的套用情況。由於MBH材料的獨特性和新穎性，越早開始對以上創新性十分明顯的工作進行擴展研究，就會真正的在MBH材料的研究領域占有先機。
結題摘要
雜化介觀材料由於具有多樣功能而受到人們的普遍關注。在本項目中，我們嘗試製備了兩類雜化介觀材料。1、近年來，納米氧化鐵引起人們的極大興趣，被廣泛的套用於各個領域，如磁流體、生物成像、感測器、能源環保和催化劑等。由於納米氧化鐵的形狀、尺寸和分布決定著其物理和化學性質，因此，尋找結構和尺寸可控的製備方法是目前的研究熱點，尤其是製備粒徑小於10納米的金屬氧化物納米粒子。目前，這類尺寸較小的金屬氧化物納米粒子都是在表面活性劑存在或有機相高溫分解的條件下得到的，這樣相對苛刻的合成條件限制了其廣泛的套用。在這裡，我們首次在無表面活性劑的條件下，採用水熱法一步合成了粒徑小於10 nm的γ-Fe2O3和聚合物的納米複合材料，利用同步生成的聚合物來抑制γ-Fe2O3的聚集和生長，進而實現對粒徑的有效控制。利用透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、氮氣吸附、熱重分析(TGA)、X射線衍射測試(XRD)和穆斯堡爾譜等方法對其物理和化學性能進行表征。以硝基苯還原反應為探針反應進行催化性能的測試，結果表明，此納米複合材料在硝基苯還原反應中具有優良的催化活性和循環性能。2、以一種簡單的離子交換法通過高溫氮氣保護條件下炭化，製備了介孔TiO2/C複合材料，該材料在染料的可見光降解中表現出良好的活性。從Meso-TiO2/C的形成機制出發，通過對不同條件下製備的樣品進行XRD、SEM、TEM、氮氣吸附-脫附分析、紫外可見漫反射、拉曼、差熱熱重、XPS、元素分析等表征，結合可見光條件下樣品對甲基橙的光催化活性結果，嘗試理解此方法製備高催化活性Meso-TiO2/C的機理。
