木质素三甲基季铵盐为模板剂制备多孔氧化是什么

多孔材料在催化、吸附、分离、生物材料、能源与环境等领域具有广阔的应用前景。具有孔径调节作用的模板剂在多孔材料的合成上引起研究者的广泛关注,尤其高分子模板剂制备多孔材料的研究比较多。可用具有大孔结构的聚氨酷材料为硬模板,合成了具有多级孔道结构的分子筛材料,得到了大孔--微孔复合的沸子分子筛泡沫材料;可利用聚苯乙烯球模板、微模板、无机溶胶凝胶三嵌段共聚物的自组装作用,制备出具有多级孔道体系的三维多孔sio2、nb2o5和tio2材料;可以淀粉等为模板剂制备出既有几个纳米尺寸孔、又有几百微米孔的双孔型生物支架材料;可以柠檬酸、马来酸、酒石酸等含羟基的羧酸作为模板剂合成氧化硅介孔材料;可利用尿醛树脂为孔导向剂得到二氧化硅多孔材料;可根据壳聚糖和表面活性剂在水溶液中的相行为特点,制备了具有多级孔道结构的介孔氧化硅单片材料;还有研究者研究蛋白质为结构导向剂合成多孔硅材料。而以木质素作为多孔材料模板剂的研究报道还很少。碱木质素是制浆造纸工业的一种主要副产品,木质素分子上存在酚羟基、醇羟基、羧基等官能团有利于高分子的结构修饰。据报道,阳离子表面活性剂在多孔材料合成中的作用机理是诱导机理和电子匹配机理相结合,表面活性剂与正硅酸乙酯在溶液中以某种方式进行自组装,使水解得到的二氧化硅定向排列,合成有机无机复合材料,经过煅烧去除模板剂,即可得到多孔材料。本研究已合成了木质素三甲基季铵盐,是一种具有很好的絮凝及表面性能的阳离子表面活性剂。本文依据多孔硅材料模板剂的结构,以合成的木质素三甲基季铵盐为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶凝胶法和焙烧脱模法,制备多孔氧化硅材料,表征多孔氧化硅材料的组成和形貌特征,为木质素衍生物合成和多孔氧化硅材料的应用研究提供参考和借鉴。木质素季铵盐存在于煅烧前的复合物中,煅烧后得到的多孔氧化硅材料中木质素季铵盐吸收峰消失,但具有sio2特征吸收峰;多孔氧化硅材料孔隙发达,孔径随模板剂用量的增加而增大;sio2颗粒以无定形状态存在;多孔氧化硅材料比表面积随模板剂用量增加而变小,最大可达354.5m2/g,孔径主要分布在一定范围内,平均孔径为21.4nm;多孔氧化硅材料热稳定性好,600-800℃骨架不发生分解。可以进一步开展木质素衍生物作为多孔材料制备的模板剂的研究,但是木质素结构复杂、性能不稳定,所以要在木质素衍生物结构设计及对多孔材料结构影响方面进行更为深入的研究探讨。(欣然)