CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS
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高氯酸铵脱除介孔氧化硅有机模板剂
DOI:
作者:
作者单位:

(1. 西南科技大学,四川 绵阳 621010; 2. 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621900) 

作者简介:

杨荣极(1986-),男,硕士研究生,从事含能材料的吸附研究。 

通讯作者:

黄辉(1961-),男,研究员,博士,从事含能材料及精密装药技术研究。e-mail: hhICM2010@hotmail.com

基金项目:

国家自然科学基金资助(11172275) 


Ammonium Perchlorate Oxidation for Removal of Organic Templates to form SBA-15 Type Material
Author:
Affiliation:

(1. Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China; 2. Institute of Chemical Materials, China Academy of Engineering Physics,Mianyang 621900, China) 

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    摘要:

    采用AP-HNO3组成的体系在低温(100 ℃左右)下快速完全地分解介孔氧化硅材料(SBA-15)的模板剂,得到开放孔道的SBA-15(N-SBA-15)。透射电镜(TEM)照片显示,N-SBA-15具有高度有序的二维六方结构(p6mm)。与焙烧产物(C-SBA-15)的孔容(1.03 cm3·g-1)和孔径(6.5 nm)相比,N-SBA-15具有较大的孔容(1.40 cm3·g-1)和孔径(10.4 nm)。小角XRD谱图表明N-SBA-15没有明显的骨架收缩,红外光谱(FT-IR)显示其孔道表面存在大量硅羟基。与C-SBA-15相比,N-SBA-15只有很少的微孔孔容。因此,AP氧化是一种条件温和的获取高质量多孔氧化硅阵列材料的有效手段,它也适用于多种具有不同对称性介孔氧化硅(如Fm3mIm3mIa3d等结构)模板剂的脱除。采用AP-HNO3组成的体系在低温(100 ℃左右)下快速完全地分解介孔氧化硅材料(SBA-15)的模板剂,得到开放孔道的SBA-15(N-SBA-15)。透射电镜(TEM)照片显示,N-SBA-15具有高度有序的二维六方结构(p6mm)。与焙烧产物(C-SBA-15)的孔容(1.03 cm3·g-1)和孔径(6.5 nm)相比,N-SBA-15具有较大的孔容(1.40 cm3·g-1)和孔径(10.4 nm)。小角XRD谱图表明N-SBA-15没有明显的骨架收缩,红外光谱(FT-IR)显示其孔道表面存在大量硅羟基。与C-SBA-15相比,N-SBA-15只有很少的微孔孔容。因此,AP氧化是一种条件温和的获取高质量多孔氧化硅阵列材料的有效手段,它也适用于多种具有不同对称性介孔氧化硅(如Fm3mIm3mIa3d等结构)模板剂的脱除。

    Abstract:

    Oxidation of ammonium perchlorate (AP) was used to remove organic templates of ordered mesoporous materials at relatively low temperature (100 ℃). SBA-15 prepared by using triblock copolymers P123 as a template was chosen as an example to demonstrate the AP-HNO3 treatment method. The resultant template-free product (N-SBA-15) had a larger pore size (10.4 nm) and volume (1.40 cm3·g-1) compared to the calcined sample (6.5 nm and 1.03 cm3·g-1). The IR spectrums show that N-SBA-15 has a high concentration of surface silanol groups. No framework shrinkage is observed based on XRD results. TEM images show that N-SBA-15 has a highly ordered two-dimensional hexagonal structure (p6mm). Moreover, N-SBA-15 shows almost no micropore volumes. Therefore, high quality N-SBA-15 can easily be obtained under mild conditions. This strategy can also be extended to prepare other template-free mesoporous silicas, such as those with space groups of Fm3m, Im3m, and Ia3d.

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引用本文

杨荣极,蔡华强,田莉,等.高氯酸铵脱除介孔氧化硅有机模板剂[J].含能材料, 2013, 21(2):257-261.
YANG Rong-ji, CAI Hua-qiang, TIAN Li, et al. Ammonium Perchlorate Oxidation for Removal of Organic Templates to form SBA-15 Type Material[J]. Chinese Journal of Energetic Materials, 2013, 21(2):257-261.

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历史
  • 收稿日期: 2012-04-18
  • 最后修改日期: 2012-05-21
  • 录用日期: 2012-07-24
  • 在线发布日期: 2013-04-26
  • 出版日期: