APTES是什么意思ES在线翻译读音例句

收稿日期

：2009-12-21。

收修改稿日期

：2010-03-18。

国家重点基础研究发展计划项目-973计划前期研究专项(No.2009CB626607)资助

。

＊通讯联系人

。E-mail：weidongzhu@，yanghui@

第一作者

：

郝仕油

，

男

，37岁

，

博士研究生

，

副教授

；

研究方向

：

多孔材料合成及其性能研究

。

氨基功能化

SBA-15

的直接合成及其对

CO

2

的吸附性能研究

郝仕油1,2肖强2钟依均2朱伟东＊,2杨辉＊,1

(1浙江大学材料科学与工程学系

，

杭州310027)

(2浙江师范大学物理化学研究所

，

先进催化材料省部共建教育部重点实验室

，

金华321004)

摘要

：

通过直接法合成了氨基功能化SBA-15介孔材料

。

使用X-射线粉末衍射法(XRD)，N

2

吸-脱附

，

透射电子显微(TEM)等技术

对氨基功能化材料进行了表征

。

实验结果表明

：

当反应原料中nAPTES

/(n

APTES

+n

TEOS

)≤0.20时

，APTES功能化的材料都具有典型的介

孔SBA-15结构

；

但当nAPTES

/(n

APTES

+n

TEOS

)≥0.225时

，

由于氨基对SBA-15结构的副作用导致SBA-15介孔结构坍塌

。

在氟离子辅

助合成下可以获得高含量氨基(反应原料中nAPTES

/(n

APTES

+n

TEOS

)的比值为0.25)功能化的SBA-15材料

，

且此材料中的介孔孔径和

BET比表面积都较大

。CO

2

吸附结果表明

，

随着反应原料中APTES含量提高

，

所合成的材料对CO2

的吸附量相应增加

，

同时在

101kPa和25℃下

，

通过氟离子辅助合成的材料对CO

2

的吸附量远远优于无氟离子辅助合成材料的

。

本研究还对后嫁接法和

直接合成法获得氨基功能化SBA-15介孔材料的优缺点进行了讨论

。

关键词

：SBA-15；

直接合成

；CO

2

吸附

；APTES；

氟离子

中图分类号

：O614.13；TF123.7文献标识码

：A文章编号

：1001-4861(2010)06-0982-07

One-PotSynthesisofAmino-FunctionalizedSBA-15andTheirCO

2

-AdsorptionProperties

HAOShi-You1,2XIAOQiang2ZHONGYi-Jun2ZHUWei-Dong＊,2YANGHui＊,1

(1DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027)

(2KeyLaboratoryoftheMinistryofEducationforAdvancedCatalysisMaterials,

InstituteofPhysicalChemistry,ZhejiangNormalUniversity,Jinhua,Zhejiang321004)

Abstract:Amino-functiona

synthesizedmaterialswerecharacterizedbydifferenttechniquessuchasXRD,N

2

adsorption-desorption,and

ultsshowthatalltheobtainedmaterialshaveatypicalmeso-SBA-15structurewhenthemolar

ratiosofAPTESto(APTES+TEOS)inthesyntheticsolutionsarebelow0.20,whilethemeso-structurecouldbe

collapsedwhentheseratiosaremorethan0.20becauseoftheadverseeffectofaminogroupsontheformationof

r,withtheaidoffluorideions,evenatamolarratioofAPTESto(APTES+TEOS)of0.25,the

amino-functionalizedSBA-15mesoporousmaterialwithalargerporesizeandahigherBETsurfaceareacouldbe

ultsfromCO

2

adsorptiononthesynthesizedamino-functionalizedSBA-15mesoporous

materialsshowthatunderthesameconditionstheadsorbedamountofCO

2

increaseswithincreasingtheAPTES

amountinthesyntheticsolutionandtheamino-functionalizedSBA-15mesoporousmaterialsynthesizedwiththe

aidoffluorideionshasahigheramountadsorbedforCO

2

adsorptionat101kPaand25℃,comparedtothose

antageanddisadvantageofgraftingandone-potsynthesis

strategiestoobtainamino-functionalizedSBA-15mesoporousmaterialsarealsodiscussedinthisstudy.

Keywords:SBA-15;one-potsynthesis;CO

2

adsorption;APTES;fluorideions

第26卷第6期

2010年6月

Vol．26No．6

982-988

无机化学学报

CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY

第6期

郝仕油等

：

氨基功能化SBA-15的直接合成及其对CO2

的吸附性能研究

CO

2

作为主要的温室气体

，

其在大气中的含量

与日俱增

，

造成严重的温室效应

，

因此降低CO2

在

大气中的浓度是当今全球热议的话题之一[1]。

目前

分离与捕获CO2

的主要方法有液相吸收法[2-3]，

膜分

离法[4]，

固态吸附法[5-6]。

其中液相吸收法存在腐蚀设

备[2]、

吸收剂在有氧条件下易降解等相关问题[3]；

膜

分离法存在着分离效率低

、

膜放大困难等问题

；

固

态吸附法因可克服上述问题而倍受研究者的青睐

。

在固态吸附剂中

，

氨基功能化介孔氧化硅材料

由于吸附CO2

后可形成低温下易分解的氨基甲酸

盐及碳酸氢盐[7-9]，

因此引起了科研工作者的广泛关

注

。

氨基功能化SBA-15固态吸附剂由于比表面积

大

、

孔容高

、

孔道均一等优点因而颇受关注[10-11]。

氨

基功能化SBA-15的合成方法通常为嫁接法[10-11]和

直接法[12-13]两种

。

嫁接法由于可较大程度提高SBA-

15表面的氨基含量

，

从而可提高吸附CO

2

的碱性位

数量

，

因而近年来研究较多

。

如Liu等[14]利用三乙醇

胺(TEA)修饰的SBA-15作为吸附剂

，

吸附分离模拟

天然气中的CO2

，

研究结果表明

，TEA修饰表面后基

本不会改变SBA-15的有序程度

，

且修饰后的吸附

剂对CO2

具有较高的吸附量

，

对CO2

和CH4

的分离

系数可高达7。Hiyoshi等[15]利用H2

N(CH

2

)

2

NH(CH

2

)

3

Si(OCH

3

)、H

2

N(CH

2

)

2

NH(CH

2

)

2

NH(CH

2

)

3

Si(OCH

3

)

3

、H

2

N

(CH

2

)

3

Si(OCH

2

CH

3

)

3

等为嫁接剂分别对SBA-15进行

嫁接

，

获得了氨基功能化的SBA-15吸附剂

，

研究表

明该吸附剂对CO2

的吸附基本不受水的影响

，

且

CO

2

吸附量与表面氨基浓度有关

，

氨基浓度越大

，

CO

2

吸附量越高

。

为了提高氨基含量

，

研究者经常

在吸附剂中嫁接多氨基有机物以提高CO2

的吸附

量[16-19]。

嫁接法虽然可使介孔材料表面氨基浓度达

到较高值

，

但在嫁接过程中存在以下问题

：

一

、

嫁接

法通常经过两步反应合成目标产物

，

因而消耗时间

较长

；

二

、

随着被嫁接物质数量的增加

，

所合成材料

的孔道越来越小

，

有时甚至被堵塞

；

三

、

很难控制嫁

接物质的负载量及负载位置[12]。

直接合成法由于可

使氨基均匀分布于孔道表面从而有利于CO2

扩散

、

传输及吸附

，

同时由该法获得的材料孔道均匀

、

比

表面积大且表面氨基含量较高[13]，

因而可提高CO

2

的吸附量

。

然而在直接合成过程中

，

当反应原料中

功能化物质含量达到一定值后

，

原有的介孔结构就

会遭到破坏[12-13]。

在氨基功能化SBA-15的直接合成

中

，

为了改善介孔结构的有序度

，Wei等[20]以nAPTES

/

(n

APTES

+n

TEOS

)的物质的量比为黄山的诗句 0.1的体系为研究对象

(TEOS：

正硅酸乙酯

，APTMS：3-胺丙基三甲氧基硅

烷)，

考察了TEOS预水解

、

反应体系陈化时间和反

应温度等对介孔材料有序度的影响

。

研究表明

，

在

TEOS预水解2h和反应温度为50或120℃时

，

适

当延长陈化时间有利于提高氨基功能化SBA-15介

孔材料的有序度

。

在已报道的关于直接合成介孔氨

基功能化SBA-15的过程中

，

为了获得有序度较高

的材料

，

氨基功能化物质(如APTES，APTMS)在反应

原料中的含量一般都较低[12-13,20]，

那么是否有其它方

法可使反应原料中氨基功能化物质含量较大

，

且通

过直接法合成后

，

获得的材料有序度又较高呢?

为了解决以上问题

，

我们在APTES(3-胺丙基三

乙氧基硅烷)直接功能化SBA-15介孔材料的合成

体系中添加一定量的F-，

在基本保持SBA-15原有

结构的基础上

，

提高了材料中氨基的含量

，

从而提

高材料对CO2

的吸附量

。

本研究在分析相关材料性

能的基础上

，

对CO2

的吸附性能进行了解释

；

对比

分析了直接合成法与后嫁接法在氨基功能化SBA-

15材料方面的优缺点

；

同时对F-在直接合成中能够

提高SBA-15材料中氨基含量进行了探讨

。

1实验部分

1.1主要试剂

TEOS(98%，Acros试剂集团)，APTES(95%，Acros

试剂集团)，P123(化学纯

，Sigma-Aldrich公司)，

无水

乙醇(化学纯

，

上海国药化学试剂集团)，

乙醇胺(化学

纯

，

上海国药化学试剂集团)，

二次蒸馏水(自制)。

1.2样品制备

1.2gP123溶于36g(2molL-1)HCl后加入9g

蒸馏水搅拌30min，

混合液置于40℃水浴中磁力

搅拌1h后慢慢滴加2.7mL正硅酸乙酯(TEOS)，

上

述反应体系在40℃下预水解1h后逐滴加入一定

量的APTES继续搅拌小学生文言文 24h。

混合液中的最终物质

的量比为nP123

∶n

HCl

∶n

H

2

O

∶n

TEOS

∶n

APTES

=0.017∶6.3∶121.4∶(1-

x)∶x(x=0，0.05，0.10，0.15，0.20，0.225，0.25，0.30)。

当

考察氟离子对材料结构的影响时

，

在加入APTES

一定时间后再加入一定量的NH4

F，

此时x=0.25和

030，F与Si的物质的量比为0.3。

上述混合液转移

至反应釜后在100℃下晶化24h再经抽滤

、

水洗

、

碱洗

、

乙醇洗涤

、80℃烘干后得到白色的预产物

，

当

x=0时

，

预产物为纯SBA-15。

预产物经回流萃取

、

60℃烘干后可得到不同含量氨基功能化的SBA-15

样品

。

萃取步骤为

：1g预产物溶解在H2

NC

2

H

4

OH

983

第26卷

无机化学学报

(19.82mL)和C

2

H

5

OH(80.18mL)的混合液中

，

经90

℃回流萃取12h后再重复萃取一次

。

1.3样品表征

XRD图在X射线衍射仪(PW3040/60型)上获

得

，CuK(=0.15406nm)，40kV，40mA，

扫描速度

6min-1，

扫描区间0.5~5。-196℃时N

2

吸附-脱

附等温线在ASAP2020型(美国Micromeritics公司)

气体吸附仪上获得

，

测试压力范围为0.01~101

kPa。

采用BET方法计算比表面积

，

利用吸附等温线

数据和BJH方法计算孔径分布

。TEM图像在透射

电子显微镜(JEM-1230型

，

日本JEOL公司)上获得

，

工作电压为200kV。N元素含量测定在VarioELⅢ

型元素分析仪(德国Elemeraor公司)上进行

，

氧化炉

温度为1150℃，

还原炉温度为850℃。

1.4CO

2

吸附

CO

2

吸附等温线在ASAP2020型(美国

Micromeritics公司)吸附仪上获得(其中在F-辅助下

合成的材料用磷酸氢钙法脱氟处理[21]后进行CO2

吸

附实验)。

在进行CO2

吸附实验前对样品进行预处

理

，

预处理的条件为

：0.25g左右的样品在120℃下

抽真空处理12h。

2结果与讨论

2.1材料结构与性能表征

图1为用不同数量APTES(x≤0.20)的反应原

料所合成的氨基功能化SBA-15样品的XRD图

，

从

图中可以看出

，

合成材料在0.5~2之间有3个明

显的衍射峰

，

说明相应材料均具有高度有序的介孔

结构

。

同时据图1可知

，

当x≤0.10时

，

随着反应原

料中APTES含量提高

，

材料XRD的衍射峰强度没

有明显降低

，

说明此时APTES中的氨基对SBA-15

结构的形成没有明显的副作用

；

当x=0.15时

，

合成

材料XRD的衍射峰强度明显降低

，

证明APTES含

量达到一定值后其中的氨基对SBA-15介孔的形成

有一定的副作用[12-13]。

从图1还可发现

，

随着APTES

含量不断提高

，

材料(100)晶面衍射峰向高角度方向

有轻微的移动

。

根据Bragg衍射方程

：2dsin=n(

为衍射角

，=0.1541nm，d为晶面间距)可知

，d值

随着APTES含量不断提高而降低

，

证明材料孔径

不断降低

，

此结论与表1中的数据相吻合

。

图2为

反应原料中APTES含量较高时合成材料的XRD

图

。

据图2可知

，

在无F-存在的体系中

，

当x为

0.225和0.25时

，

所合成的样品均不具有有序结

构

；

当x=0.25时

，

在特定时间向反应体系中加入一

定量的F-后

，

所获得的样品为有序的SBA-15结

构

，

此时除(100)外

，(200)晶面衍射峰也较明显

。

以上

实验结果说明F-在合成高含量氨基功能化的SBA-

15材料中起到一定的辅助作用

，

但当APTES含量

继续提高(x≥0.30)时

，

样品又呈现长程无序结构(见

图2中的XRD曲线)，

出现这种现象的可能原因是

此时氨基对SBA-15结构形成的副作用大于F-的

辅助合成作用

。

氨基对SBA-15介孔结构的形成具有副作用的

可能原因有

：

第一

，

酸性介质中氨基易被质子化

，

质

子化的氨基易与硅酸盐中的羟基偶联从而导致局

部结构紊乱[13]；

第二

、

端氨基质子化后易与Si-OH形

成-NH3+…-OSi结构从而阻止P123与硅酸盐的直

接结合

，

导致更少介孔的产生[13]；

第三

、

随着APTES

含量增加

，

反应体系pH值不断提高

，

当反应体系

pH值增加后

，

氧化硅前驱物的缩聚速率大于水解

图2F-对高含量APTES功能化SBA-15结构的影响

Fig.2EffectsofF-onthestructureofSBA-15

functionalizedwithhighAPTEScontents

图1不同数量APTES功能化SBA-15的XRD图

Fig.1XRDpatternsofSBA-15functionalizedwith

differentAPTEScontents

984

第6期

郝仕油等

：

氨基功能化SBA-15的直接合成及其对CO2

的吸附性能研究

Note:incorporationratio/%=NcontentofEA/theoreticalNcontent,EAdenotes“elementalanalysis”.

表1不同数量APTES功能化SBA-15样品的性能

Table1PropertiesofSBA-15functionalizedwithdifferentAPTEScontents

Samplecoden

APTES

/(n

APTES

+n

TEOS

)

Elementalanalysisofaminegroups

S

BET

/(m2g-1)

Averagepore

size/nm

Porevolume/

(cm3g-1)

NContent/(mmolg-1)

Incorporation

ratio/%

EATheoreticalvalue

1000Inexistence5037.50.99

20.050.600.7678.955406.911.00

30.101.221.5479.235935.930.94

40.151.732.2277.895305.800.83

50.202.332.9080.354334.180.54

60.253.293.4595.465497.151.08

70.300.764.1418.361203.440.12

Allthecurveswereoffsetalongthey-axisforclarity

图3-196℃时不同数量APTES功能化SBA-15的N2

吸-脱附等温线

Fig.3N

2

adsorption-desorptionisothermsontheSBA-15

functionalizedwithdifferentAPTEScontentsat

-196℃

图4不同数量APTES功能化SBA-15的BJH孔径

分布图

Fig.4BJHporesizedistributionplotsofSBA-15

functionalizedwithdifferentAPTEScontents

速率从而导致前驱物水解不完全[22]，

因此得不到结

构有序的SBA-15。F-由于半径小

、

电子云密度高

，

因

此是一种良好的亲核试剂

。

当在反应体系中引入F-

后可加速氧化硅前驱物的水解[23-26]，

同时在酸性介质

中F-可作为催化剂促进氧化硅前驱物的聚合作

用[26-27]，

因而有利于SBA-15介孔材料的形成

。

据以上

分析可推测

，

在高含量APTES体系中加入F-后易合

成SBA-15介孔结构的原因可能与下列因素有关

：

第

一

，F-可通过静电作用方式与质子化的氨基形成-

NH3+…F-结构

，

从而可使更多的SiOH2

+与表面活性剂

P123的结合

，

另一方面由于-NH3+…F-结构的形成可

以阻止质子化的氨基与硅酸盐中羟基偶联的发生

，

同时也可以阻止-NH3+…-OSi结构的形成

；

第二

，

由

于F-可加速氧化硅前驱物的水解

，

所以在pH值相

对较高的体系中氧化硅前驱物水解也比较完全

。

不同数量APTES功能化SBA-15的N2

吸-脱

附等温线见图3。

从图3可知

，

当x从0.05提高至

0.15时

，

样品在p/p

0

=0.60~0.83区间内有一明显的

吸附突跃

，

此突跃源自于多层吸附后介孔中的毛细

凝聚现象

；

当x提高至0.20时

，

发生毛细凝聚现象

的区间负移至p/p0

=0.45~0.75之间

，

表明样品孔径

变小

，

与XRD分析结果一致

。

然而在反应体系中引

入F-后

，

所合成样品(x=0.25)的N2

吸-脱附等温线与

x=0.05时氨基功能化SBA-15的相似

，

且在F-辅助

下合成的样品孔径分布范围窄

，

孔径较大

，

出现此

现象可能与F-加入后阻止了-NH3+…OSi的结合有

关

，

因为此时可使更多的P123与SiOH2

+结合从而

保持SBA-15原有的结构

。

从图4可看出

，

在无F-辅

助合成下

，

随着反应原料中APTES含量提高

，

样品

孔径逐渐降低

，

而在F-辅助下合成样品的孔径相对

较大

。

所有样品的平均孔径

、BET比表面积

、

孔容

、N

元素分析等性能见表1。

985

第26卷

无机化学学报

图625℃时不同数量APTES功能化SBA-15对CO2

的吸附等温线

Fig.6AdsorptionisothermsofCO

2

onSBA-15

functionalizedwithdifferentAPTEScontents

at25℃

a:x=0.05,b:x=0.10,c:x=0.25,d:x=0.30

图5不同数量APTES功能化SBA-15的TEM照片

Fig.5TEMimagesofSBA-15functionalizedwithdifferentAPTEScontents

图5为不同数量APTES功能化SBA-15的

TEM图像(a：x=0.05，b：x=0.10，c：x=0.25，d：x=0.30。

x=0.15和0.20时所合成的氨基功能化SBA-15样

品

，

具有与a，b，c类似的TEM图像)。

据TEM图像

可知

，

当x=0.05~0.25时

，

所合成的样品均具有高度

有序的介孔结构

；

且在F-辅助下合成的样品

，

与不

加入F-时所合成样品具有相似的结构

，

此现象与X

RD和N

2

吸-脱附等温线分析结果相吻合

，

证明在

APTES含量较高的反应体系中引入F-后

，

可在一

定范围内抵消由氨基引起的负面效应

，

从而可获

得高度有序的氨基功能化SBA-15介孔材料

；

但当

x=0.30时

，

所合成样品的有序度急剧下降

，

从图

5d可知

，

该样品基本呈无定形

，

与XRD表征结果

一致

。

2.2CO

2

的吸附性能

25℃时

，

不同数量APTES功能化SBA-15材料

对CO2

的吸附等温线见图6。

据图6可知

，

当x=

0.05，0.15，0.20，0.25时

，

随着反应原料中APTES含

量不断提高

，

样品在整个吸附压力范围内对CO2

的

吸附量不断增加

。

据表1元素分析数据可知

，

随着

反应体系中APTES含量提高

，

样品2~6中的氨基

数量相应增加

，

所以对CO2

吸附的碱性位增多

，

因

而样品对CO2

的吸附量不断增加

。

结合表1和图6

中的数据可推知

，

在整个吸附压力范围内

，CO2

的吸

附量与材料中的氨基并无明显的线性关系

，

因为

CO

2

吸附包括物理和化学两种作用

，

只有化学吸附

作用与吸附剂中的氨基含量有关

。

据图6可看出

，

在0.5~20kPa范围内

，

样品2、4、5、6对CO2

的吸附

量随压力增加而迅速增加

，

说明这一区间主要以较

强的化学吸附作用为主

，

当吸附压力超过20kPa

时

，

随着吸附压力增加

，

所有样品对CO2

吸附量的

增幅较小

，

这可能与此区间主要以较弱的物理吸附

作用有关

；

在F-辅助下合成的样品不但在0.5~20

kPa区间内对CO

2

的吸附量大

，

且在整个吸附过程

中

，

对CO2

的吸附量也远远大于其它样品的

，

在101

kPa时吸附量高达2.23mmolg-1，

此值高于同条件

下相应文献报道的吸附量[10,28-29]。

出现上述现象可能

与下列因素有关

：

第一

，

由于F-可促进TEOS和

APTES水解从而充分利用反应原料

，

同时在酸性介

质中F-还可以促进水解产物之间及水解产物与反

应原料(TEOS和APTES)之间的聚合从而可使更多

的APTES与基体SiO2

相连接

，

此结论也可从表1

中的数据推出[据表1可知

，

在由F-辅助下合成的

样品中

，APTES与SiO2

基体相结合的比例(95.5%)

远远大于其他样品的(80%左右)]，

因此萃取后获得

的介孔材料中氨基数量增加

，

相应碱性位数量提

高

；

第二

，SBA-15的形成机制为(S0H+)(X-I+)[30]，

其中

S0为P123，X-为相应的阴离子(如Br-，NO

3

-等)，I+为

TEOS在酸性介质中水解产物的质子化形式

；

本研

究中X-为Cl-，

当在反应体系中引入F-后

，

由于F-的

电负性比Cl-的大

，

因此易使I+与F-结合形成(F-I+)结

构

，

此结构与(S0H+)结合形成(S0H+)(F-I+)连接体

，

因此

986

第6期

郝仕油等

：

氨基功能化SBA-15的直接合成及其对CO2

的吸附性能研究

图7不同温度下(25、50、75℃)APTES(x=0.25)功能化

SBA-15的CO

2

吸附等温线

Fig.7AdsorptionisothermsofCO

2

onSBA-15

functionalizedwithAPTES(x=0.25)at

differenttemperatures(25,50,75℃)

表2不同方法合成的APTES功能化SBA-15在25℃和101kPa时对CO

2

的吸附性能

Table2AdsorptionpropertiesofCO

2

onAPTESfunctionalizedSBA-15synthesizedwith

twodifferentmethodsat25℃and101kPa

SamplecodePreparationmethod

Ncontent/

(mmolg-1)

CO

2

adsorbed

amount/(mmolg-1)

RatioofCO

2

/

N

APTES

amoun春风不相识 t/mL

References

AP-SBA-15(U)

(50℃,20h)

Post-grafting2.561.360.532.65[10]

4One-pot2.331.230.530.66Thiswork

Note:“APTESamount”denotestheamountofAPTESusedforthepost-graftingaminogroupsin1gofSBA-15[10]andforsynthesizing

1goftheamino-functionalizedSBA-15inthiswork,respectively.

更多的P123可通过F-为桥梁与基体SiO2

相结合

，

萃取后获得的材料孔径大

、

孔容高

、BET值大(具体

数据见表1)，

有利于氨基在孔道内表面的分散

，

从

而有利于CO2

的吸附

。

为了说明氨基及材料有序度

对CO2

吸附的影响

，

本研究考察了x=0和0.30两种

样品对CO2

的吸附情况

，

详见图6。

从图6可知

，

纯

SBA-15在0.5~20kPa区间内

，

对CO

2

的吸附量随

压力增加并不像样品2、4、5、6那样迅速增加

，

而是

在整个压力范围内

，CO2

的吸附量与压力之间基本

呈线性关系

，

证明在纯SBA-15材料中

，CO2

的吸附

基本为物理吸附作用

，

而在氨基功能化SBA-15材

料中

，CO2

的吸附同时包括物理和化学作用

。

据图6

可知

，

当x=0.3时

，

所合成的样品在整个吸附压力范

围内对CO2

的吸附量均较低

，

出现此结果可能与下

列因素有关

：

第一

，

样品的有序度较低(XRD和TEM

图像可证明)；

第二

，

该样品的孔容

、

比表面积

、

平均

孔径等值均低于样品2、3、4、5、6的

，

且样品中氨基

含量较低(具体见表1中的数据)。

图7是不同温度下

，

样品(x=0.25)对CO2

的吸附

等温线

。

据图7可知

，

随着吸附温度提高

，

该样品在

相同压力下对CO2

的吸附量不断降低

，

因为温度升

高后

，

降低了吸附质与吸附剂间的相互作用力

。

25℃时

，

用不同方法合成的APTES功能化

SBA-15对CO

2

的吸附性能见表2。

据表2中的数据

可知

，

在吸附CO2

的过程中

，

若以CO2

(mmolg-1)/N

(mmolg-1)值来衡量

，

在后嫁接法和直接合成法获得

的样品中

，

氨基利用率基本一致(因为此时两者的

CO

2

/N比值都为0.53)。

据此可推知

，

只要吸附剂质

构性能(texturalproperties，

如孔容

、

比表面积

、

孔径

等)相似

，

则相同条件下

，

利用这两种方法获得相同

数量氨基功能化的SBA-15材料对CO2

的吸附量应

基本相似

。

据表2可知

，

在氨基功能化的过程中

，

后

嫁接法所需要的APTES量比直接法的要多好几倍

(如文献[10]中所需要的APTES量是本研究中的4倍

左右)，

因此利用直风古诗拼音版李峤 接合成法获得相同数量氨基功能

化SBA-15材料时

，

可较大幅度地节约成本

。

同时在

后嫁接过程中

，

通常需使用甲苯作溶剂对SBA-15

进行水解

，

以获得一定数量的羟基

，

因此也会增加

合成成本

，

且污染环境

。

3结论

通过改变反应原料中APTES含量可获得不同

数量氨基功能化的介孔SBA-15材料

。

在无F-体系

中合成的材料随着孔道内氨基数量不断增加

，

材料

平均孔径不断减小

，

比表面积和孔容不断降低

，

但

由于材料表面碱性位数量提高

，

所以材料对CO2

的

吸附量不断提高

。

由于氨基对SBA-15结构的形成

具有一定的副作用

，

所以当反应原料中APTES含

量达到一定值时就得不到氨基功能化的SBA-15介

孔结构

。F-可以促进TEOS和APTES水解及水解产

物的缩聚

，

同时引入F-后可形成(S0H+)(F-I+)作用机

987

第26卷

无机化学学报

制

，

所以在F-的辅助下可合成氨基含量相对较高的

SBA-15介孔材料

，

此材料不但孔径较大

，

且比表面

积和孔容也较高

，

因而对CO2

的吸附性能远远优于

没有添加F-时合成材料的

。

由于用直接合成法获得

相近数量氨基功能化SBA-15材料所需APTES的

量低于后嫁接法的

，

所以可降低材料合成的成本

。

参考文献

：

[1],2006,115:2-32

[2]VeawabA,.,2001,

40:4771-4777

[3]LawalO,BelloA,.,2005,44:

1874-1896

[4].,1995,34(4):1267-1272

[5]KimS,IdaJ,GuliantsVV,.B,2005,

109:6287-6293

[6]HarlickPJE,.,2007,46:446

-458

[7]HarlickPJE,.,2006,45:3248

-3255

[8]ZelenakV,HalamovaD,GaberovaL,orous

MesoporousMater.,2008,116(1/2/3):358-364

[9]HuangHY,YangRT,ChinnD,.

Res.,2003,42:2427-2433

[10]WANGLi-Fang(王林芳),MALei(马磊),WANGAi-Qing

(王爱琴),.(CuihuaXuebao),2007,28(9):

805-810

[11]KhatriRA,ChuangSSC,SoongY,.

Res.,2005,44:3702-3708

[12]ChongASM,.B,2003,107:12650

-12657

[13]WangX,LinKSK,ChanJCC,.B,

2005,109:1763-1769

[14]LiuX,ZhouL,FuX,.,2007,62(4):

1101-1110

[15]HiyoshiN,YogoK,orousMesoporous

Mater.,2005,84(1/2/3):357-365

[16]YueMB,ChunY,CaoY,.,2006,

16:1717-1722

[17]HicksJC,DreseJH,FauthDJ,.,

2008,130:2902-2903

[18]WangX,SchwartzV,ClarkJC,.C,

2009,113:7260-7268

[1马诗古诗的意思 9]MaX,WangX,.,2009,131:5777

-5783

[20]WeiQ禁止的近义词 ,NieZR,HaoYL,l.,

2006,39:103-109

[21]ZHAOMing(赵明).ThesisfortheMasterofSichuan

University(四川大学硕士论文).2004.

[22]ChoiD,dInterfaceSci.,2003,261:127-

132

[23]GUYu-Hui(顾宇辉),GUHong-Cheng(古宏晨),XUHong

(徐宏),.(WujiHuaxue

Xuebao),2003,19(1料青山见我应如是全诗 2):1301-1306

[24]WangL,ShaoY,.,2005,59(28):3604-

3607

[25]PopeaEJA,,1986,87

(1/2):185-198

[26]dsSurf.,A,1993,70:239-251

[27]VoegtlinAC,RuchF,GuthJL,orousMater.,

1997,9(1/2):95-105

[28]ZHAOHui-Ling(赵会玲),HUJun(胡军),WANGJian-

Jun(汪建军),ys.-.(WuliHuaxue

Xuebao),2007,23(6):801-806

[29]KimSN,SonWJ,ChoiJS,orousMesoporous

Mater.,2008,115:497-5忘却的近义词 03

[30]ZhaoD,HuoQ,FengJ,.,1998,120:

6024-6036

988