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一種選擇性功能化的方法及由此獲得的參數(shù)可調(diào)和選擇性功能化的多級(jí)孔氧化硅納米材料與流程

文檔序號(hào):11873686閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種對(duì)多級(jí)孔氧化硅納米材料進(jìn)行選擇性功能化的方法,其特征在于,包括如下步驟:

S1,將嵌段共聚物溶解于四氫呋喃中形成四氫呋喃溶液,將陽(yáng)離子表面活性劑溶解于堿性水中形成水溶液,將正硅酸乙酯溶解于醇中形成醇溶液,將四氫呋喃溶液加入攪拌條件下的水溶液中后得到混合溶液,然后將混合溶液加入攪拌條件下的醇溶液中得到一系列結(jié)構(gòu)和/或孔徑參數(shù)可調(diào)的多級(jí)孔氧化硅納米材料前驅(qū)體,其中,所述陽(yáng)離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨或雙十六烷基二甲基溴化銨;

S2,將多級(jí)孔氧化硅納米材料前驅(qū)體進(jìn)行煅燒處理,得到一系列結(jié)構(gòu)和/或孔徑參數(shù)可調(diào)的多級(jí)孔氧化硅納米材料,從中篩選得到無(wú)殼層的多級(jí)孔氧化硅納米材料;

S3,將無(wú)殼層的多級(jí)孔氧化硅納米材料超聲分散于N-甲基吡咯烷酮中得到第一多級(jí)孔氧化硅納米材料,其中,該第一多級(jí)孔氧化硅納米材料的骨架中不具有嵌段共聚物,且該第一多級(jí)孔氧化硅納米材料的小孔孔道中具有陽(yáng)離子表面活性劑;

S4,將第一多級(jí)孔氧化硅納米材料進(jìn)行氨基功能化得到氨基化的第二多級(jí)孔氧化硅納米材料,其中,該第二多級(jí)孔氧化硅納米材料的大孔孔道被氨基化而具有疏水性,而小孔孔道由于陽(yáng)離子表面活性劑的占據(jù)而保持親水性;

S5,將第二多級(jí)孔氧化硅納米材料分散于乙醇-硝酸銨溶液中萃取得到選擇性功能化的多級(jí)孔氧化硅納米材料,其中,該選擇性功能化的多級(jí)孔氧化硅納米材料的骨架中不具有陽(yáng)離子表面活性劑,且該選擇性功能化的多級(jí)孔氧化硅納米材料的小孔孔道中富含硅羥基。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)多級(jí)孔氧化硅納米材料進(jìn)行選擇性功能化的方法,其特征在于,所述步驟S1具體為:將嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸溶解于四氫呋喃中形成四氫呋喃溶液,將陽(yáng)離子表面活性劑溶解于水中加入氨水形成水溶液,將正硅酸乙酯溶解于乙醇中形成醇溶液,將四氫呋喃溶液加入攪拌條件下的水溶液中后靜置得到混合溶液,然后將混合溶液加入攪拌條件下的醇溶液中靜置、離心分離、洗滌干燥后得到一系列結(jié)構(gòu)和/或孔徑參數(shù)可調(diào)的多級(jí)孔氧化硅納米材料前驅(qū)體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)多級(jí)孔氧化硅納米材料進(jìn)行選擇性功能化的方法,其特征在于,所述步驟S1中的嵌段共聚物、陽(yáng)離子表面活性劑和正硅酸乙酯的摩爾比為4.33×10-6:1.36×10-4-5.48×10-4:1.44×10-3

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)多級(jí)孔氧化硅納米材料進(jìn)行選擇性功能化的方法,其特征在于,所述步驟S2具體為:將多級(jí)孔氧化硅納米材料前驅(qū)體于馬弗爐中煅燒處理,煅燒溫度為550℃,煅燒時(shí)間6-8h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)多級(jí)孔氧化硅納米材料進(jìn)行選擇性功能化的方法,其特征在于,所述步驟S3具體為:將無(wú)殼層的多級(jí)孔氧化硅納米材料超聲分散于N-甲基吡咯烷酮中,攪拌后進(jìn)行離心分離,重復(fù)操作數(shù)次后,洗滌干燥得到第一多級(jí)孔氧化硅納米材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)多級(jí)孔氧化硅納米材料進(jìn)行選擇性功能化的方法,其特征在于,所述步驟S4具體為:將第一多級(jí)孔氧化硅納米材料、氨丙基三乙氧基硅烷分散于甲苯中,于氮?dú)獗Wo(hù)條件、80℃下進(jìn)行氨基功能化,洗滌干燥得到氨基化的第二多級(jí)孔氧化硅納米材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)多級(jí)孔氧化硅納米材料進(jìn)行選擇性功能化的方法,其特征在于,所述步驟S5具體為:將第二多級(jí)孔氧化硅納米材料分散于乙醇-硝酸銨溶液中,60℃下進(jìn)行回流萃取得到選擇性功能化的多級(jí)孔氧化硅納米材料。

8.一種根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法所獲得的結(jié)構(gòu)和/或孔徑參數(shù)可調(diào)的多級(jí)孔氧化硅納米材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級(jí)孔氧化硅納米材料,其特征在于,所述結(jié)構(gòu)和/或孔徑參數(shù)可調(diào)的多級(jí)孔氧化硅納米材料的大孔孔徑為10nm-16nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級(jí)孔氧化硅納米材料,其特征在于,所述結(jié)構(gòu)和/或孔徑參數(shù)可調(diào)的多級(jí)孔氧化硅納米材料的小孔孔徑為1.7nm-2.5nm。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級(jí)孔氧化硅納米材料,其特征在于,所述結(jié)構(gòu)和/或孔徑參數(shù)可調(diào)的多級(jí)孔氧化硅納米材料的殼層厚度為0-20nm。

12.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法所獲得的選擇性功能化的多級(jí)孔氧化硅納米材料。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多級(jí)孔氧化硅納米材料,其特征在于,所述選擇性功能化的多級(jí)孔氧化硅納米材料具有氨基功能化的大孔孔道與硅羥基富含的小孔孔道。

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