[發明專利]一種巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010103660.4
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN101745366A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 萬穎;莊鑫
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

1.一種巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料，其特征在于，具有二維六方介觀結構，巰基官能團含量為0.1wt％～15wt％；比表面積為200～500m²/g；孔容為0.1～1.0cm³/g；孔徑為3～12nm。

2.權利要求1所述巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將非離子表面活性劑溶于有機溶劑，得到的溶液A；將無機硅源和有機硅源經0.1～0.5M的鹽酸溶液預水解，得到溶液B；將上述的溶液A與溶液B混合，并加入可溶性樹脂，15～45℃下反應1～4小時；將有機溶劑揮發，得到固體；

所述的無機硅源選自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、四氯化硅或正硅酸丙酯；

所述的有機硅源為3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、雙(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物或雙(三乙氧基丙基硅烷)二硫化物一種或一種以上的混合物；

無機硅源與有機硅源的摩爾比為0～5∶1；有機硅源和無機硅源的總量與可溶性樹脂的摩爾比為1∶0.01～0.5；有機硅源和無機硅源的總量與非離子表面活性劑的用量摩爾比1∶0.005～0.05；溶液A中非離子表面活性劑的質量濃度為5％～25％；

(2)將步驟(1)得到的固體低溫熱固，反應溫度為80～120℃，時間為12～36小時；

(3)將步驟(2)產物經酸性溶液回流萃取除去表面活性劑。

3.權利要求2所述巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑是醇類、苯類、四氫呋喃、乙醚、氯仿或者二氯甲烷中的一種或一種以上混合物。

4.權利要求2所述巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯、甲苯、乙醚、四氫呋喃，氯仿或者二氯甲烷中的一種或一種以上混合物。

5.權利要求2所述巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料的制備方法，其特征在于，溶液B中，有機硅源和無機硅源所含的硅與鹽酸溶液中水的摩爾比為0.8～1.2。

6.權利要求2所述巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料的制備方法，其特征在于，所述可溶性樹脂是酚醛樹脂，分子量為200～5000。

7.權利要求2所述巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料的制備方法，其特征在于，所述非離子表面活性劑選自聚環氧乙烷-聚環氧丙烷、聚環氧乙烷-聚環氧丁烷、烷烴-聚環氧乙烷二嵌段或者三嵌段共聚物表面活性劑中的一種或一種以上混合物；通式為C_aH_2a+1EO_b、EO_cPO_dEO_c、EO_cBO_dEO_c、EO_cBO_d、EO_cPO_d，其中a＝10～18，b＝5～25；c＝5～135，d＝25～135。

8.權利要求7所述巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料的制備方法，其特征在于，所述非離子表面活性劑選自C₁₂H₂₅EO₂₃、C₁₆H₃₃EO₁₀、C₁₈H₃₇EO₁₀、EO₂₀PO₇₀EO₂₀、EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆、EO₁₃₂PO₅₀EO₁₃₂中的一種或一種以上混合物。

9.權利要求2所述巰基功能化有機無機雜化的有序介孔硅材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中采用質量濃度40～60％的硫酸溶液或質量濃度30～60％的硝酸溶液回流萃取除去表面活性劑，萃取溫度為80～100℃，萃取時間12～48小時。