中國粉體網(wǎng)訊 多孔材料按照孔徑大小分為三類,,其中介孔材料的孔徑為2-50nm,。1992年,Mobil公司首次采用水熱法合成了MM-41系列的介孔分子篩,,引起了人們對于介孔材料的研究興趣,,相繼發(fā)展了介孔氧化鋁等氧化物材料。介孔氧化鋁因具有較高的比表面積,、孔徑及孔容可調(diào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)已經(jīng)被廣泛用于吸附,、催化、分離等領(lǐng)域。
介孔氧化鋁的制備
1,、模板法
模板法需要適宜的模板劑和鋁源,,經(jīng)過水解、聚合反應(yīng)后,,將樣品干燥和焙燒以后可得到介孔氧化鋁材料,。其中軟模板法一般指使用由雙親性分子組合而形成的諸如液晶、微乳狀液等有序的聚集體作結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,,促使材料形成介孔結(jié)構(gòu),。與軟模板法相比,硬模板法將前驅(qū)體溶液分散在模板劑的體相中,,固化以后,,經(jīng)過焙燒或刻蝕等方法將模板劑去除。這樣合成的介孔氧化鋁不能確保結(jié)構(gòu)的有序和完整性,,所以,,如何獲得有序介孔和多級孔氧化鋁材料制備的方法仍待探索。
2,、溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法是一種較成熟的制備方法,,其基本步驟是將前驅(qū)體充分水解,形成溶膠粒子,,再經(jīng)過陳化,、干燥和焙燒等條件處理獲得產(chǎn)物。在此方法的基礎(chǔ)上選用適當(dāng)?shù)哪0鍎�,,則可制備出介孔氧化鋁材料,。
3、沉淀法
沉淀法制備介孔氧化鋁就是讓無機(jī)鋁源溶液與沉淀劑進(jìn)行反應(yīng),,在反應(yīng)過程中用堿性溶液(如氨水)或者酸性溶液(如醋酸)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值,,再經(jīng)過濾、洗滌,、干燥,、焙燒等一系列步驟,最終得到介孔氧化鋁產(chǎn)品,。利用沉淀法合成介孔氧化鋁產(chǎn)品簡單易操作,,而且使用的無機(jī)鋁源比較便宜。
介孔氧化鋁的應(yīng)用
目前,,對介孔氧化鋁的應(yīng)用研究主要集中在作為催化劑的載體和吸附劑以及在生物醫(yī)藥等方面的應(yīng)用上。
1,、催化
介孔材料具有發(fā)達(dá)的孔道結(jié)構(gòu)和高比表面積,,在催化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。氧化鋁材料也憑借著特殊的性質(zhì),,成為一類常用的工業(yè)催化劑載體,。在汽車尾氣處理,、工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。它可以被用作催化劑的載體,,用來負(fù)載氧化物,、貴金屬和配合物等,它的孔徑在一定范圍內(nèi)可調(diào),,使得被負(fù)載的金屬離子在孔道內(nèi)更容易分散和穩(wěn)定,。
2、吸附
介孔氧化鋁因具有高的比表面積,、較窄的孔徑分布,、有序的孔道結(jié)構(gòu)和較大的吸附容量,是一種理想的吸附材料,,因此常被用來當(dāng)做固體吸附劑,,在選擇性吸附領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。而介孔氧化鋁形貌和尺寸的可控合成使得其應(yīng)用越來越廣泛,,如有研究表明納米氧化鋁對水中氟離子具有較好的吸附效果,。
3、在生物醫(yī)藥方面的應(yīng)用
介孔氧化鋁表面的官能團(tuán)對藥物載體表面的吸收和體外藥物釋放起關(guān)鍵作用,。藥物載體表面具有疏水基團(tuán)不易與介孔氧化鋁表面的羥基結(jié)合,,從而降低了介孔氧化鋁對藥物載體的負(fù)載量并使藥物釋放加速;藥物載體表面具有親水基團(tuán),,則易與介孔氧化鋁表面的羥基結(jié)合,,從而提高了介孔氧化鋁對藥物載體的負(fù)載量并能降低藥物載體的藥物釋放速度,這有助于設(shè)計(jì)藥物的緩釋和運(yùn)載,。
結(jié)語
綜上,,介孔氧化鋁的諸多優(yōu)勢使其在催化、分離,、生物材料,、光學(xué)等眾多領(lǐng)域的研究中具有重要的作用。大量的研究表明,,介孔氧化鋁的制備及其應(yīng)用已經(jīng)吸引了研究者的廣泛關(guān)注,,隨著研究的不斷深入,相信介孔氧化鋁的制備工藝過程會更加方便簡單,,使其生產(chǎn)成本降低,,成為一種性能優(yōu)良、可代替分子篩的低成本介孔氧化物材料,。
參考來源:
[1]任思諾等.介孔氧化鋁的制備及應(yīng)用
[2]胡業(yè)琴等.介孔氧化鋁的合成及應(yīng)用研究進(jìn)展
[3]萬紅日等.介孔氧化鋁的合成生長機(jī)理及應(yīng)用
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川)
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