高等学校化学学报
高等學校化學學報
고등학교화학학보
CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES
2014年
9期
1864-1870
,共7页
彭策%牟鸣薇%谢诗航%蔡强
彭策%牟鳴薇%謝詩航%蔡彊
팽책%모명미%사시항%채강
形貌调控%介孔二氧化硅%阴%阳离子表面活性剂%结构转变%组装
形貌調控%介孔二氧化硅%陰%暘離子錶麵活性劑%結構轉變%組裝
형모조공%개공이양화규%음%양리자표면활성제%결구전변%조장
Morphological control%Mesoporous silica%Cationic-anionic surfactant%Structural transition%Assembly
经过简单的水热处理,以二元阴、阳离子表面活性剂[十六烷基三甲基溴化铵( CTAB)和十二烷基磺酸钠( SDS)分别作为阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂]为模板剂合成了不同形貌的介孔二氧化硅.通过调控2种表面活性剂摩尔分数R(R=n(SDS)/[n(SDS)+n(CTAB)]),合成了多种形貌的介孔二氧化硅.对合成的不同形貌样品通过扫描电子显微镜( SEM)、透射电子显微镜( TEM)、 X射线粉末衍射仪( XRD)及比表面和孔隙分析仪进行了表征.结果表明,随着R值从0.01变化到0.50,介孔二氧化硅的形貌经历了一系列规律性的变化,出现了二维六方、层状相和反相堆积的形貌：在R=0.01~0.18之间,主要产物为六方相棒状结构,且长径比随着R值增大而增大；在R=0.20~0.28之间主要得到空心泡状结构且具有明显的演变过程；在R=0.32~0.40之间发生了多层囊泡到单层囊泡的结构转变；当R值超过一定范围时会产生反相堆积的形貌.分析认为, SDS在加入过程中通过影响堆积参数g影响胶束的形貌变化,调控了不同形貌介孔二氧化硅的合成.各阶段产物形貌和R值的变化有直接关系,可通过改变R值来合成特定形貌的产物.
經過簡單的水熱處理,以二元陰、暘離子錶麵活性劑[十六烷基三甲基溴化銨( CTAB)和十二烷基磺痠鈉( SDS)分彆作為暘離子錶麵活性劑和陰離子錶麵活性劑]為模闆劑閤成瞭不同形貌的介孔二氧化硅.通過調控2種錶麵活性劑摩爾分數R(R=n(SDS)/[n(SDS)+n(CTAB)]),閤成瞭多種形貌的介孔二氧化硅.對閤成的不同形貌樣品通過掃描電子顯微鏡( SEM)、透射電子顯微鏡( TEM)、 X射線粉末衍射儀( XRD)及比錶麵和孔隙分析儀進行瞭錶徵.結果錶明,隨著R值從0.01變化到0.50,介孔二氧化硅的形貌經歷瞭一繫列規律性的變化,齣現瞭二維六方、層狀相和反相堆積的形貌：在R=0.01~0.18之間,主要產物為六方相棒狀結構,且長徑比隨著R值增大而增大；在R=0.20~0.28之間主要得到空心泡狀結構且具有明顯的縯變過程；在R=0.32~0.40之間髮生瞭多層囊泡到單層囊泡的結構轉變；噹R值超過一定範圍時會產生反相堆積的形貌.分析認為, SDS在加入過程中通過影響堆積參數g影響膠束的形貌變化,調控瞭不同形貌介孔二氧化硅的閤成.各階段產物形貌和R值的變化有直接關繫,可通過改變R值來閤成特定形貌的產物.
경과간단적수열처리,이이원음、양리자표면활성제[십륙완기삼갑기추화안( CTAB)화십이완기광산납( SDS)분별작위양리자표면활성제화음리자표면활성제]위모판제합성료불동형모적개공이양화규.통과조공2충표면활성제마이분수R(R=n(SDS)/[n(SDS)+n(CTAB)]),합성료다충형모적개공이양화규.대합성적불동형모양품통과소묘전자현미경( SEM)、투사전자현미경( TEM)、 X사선분말연사의( XRD)급비표면화공극분석의진행료표정.결과표명,수착R치종0.01변화도0.50,개공이양화규적형모경력료일계렬규률성적변화,출현료이유륙방、층상상화반상퇴적적형모：재R=0.01~0.18지간,주요산물위륙방상봉상결구,차장경비수착R치증대이증대；재R=0.20~0.28지간주요득도공심포상결구차구유명현적연변과정；재R=0.32~0.40지간발생료다층낭포도단층낭포적결구전변；당R치초과일정범위시회산생반상퇴적적형모.분석인위, SDS재가입과정중통과영향퇴적삼수g영향효속적형모변화,조공료불동형모개공이양화규적합성.각계단산물형모화R치적변화유직접관계,가통과개변R치래합성특정형모적산물.
Mesoporous silica with various morphologies were obtained using binary cationic-anionic surfactant as template after a facile hydrothermal treatment. Cetyltrimethyl ammonium bromide( CTAB) and sodium do-decyl sulfonate( SDS) were selected as cationic and anionic structure direct agent respectively. Mechanism of morphological control during this process was investigated by regulating the molar ratio of SDS/CTAB. The as-synthesized samples were characterized by scanning electron microscopy( SEM) , small angle X-ray diffraction ( SXRD ) , transmission electron microscopy ( TEM ) and nitrogen adsorption-desorption isotherms measure-ments. Formation of the different stable morphologies were attributed to the structural transition of SDS/CTAB assembly from micelle to bilayer commitment with the ascending ratio of SDS.
