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有机-无机杂化二氧化硅材料的官能化分类及其制备
发布时间:2021-03-08     作者:zl   分享到:

有机-无机杂化二氧化硅材料的官能化分类及其制备

  介孔材料由于其均一可调的孔径、稳定的骨架、大的比表面积、可修饰的骨架组成以及内表面修饰得到越来越多的关注。而仅仅依靠氧化硅骨架得到的性能远远达不到现实的应用要求,研究者将官能基团修饰到骨架或者孔径内表面,合成了新型的具有特殊功能的材料,比如,将有机基团固定到介孔材料中,其比表面积变化不大,作为载体时,催化性能降低不明显,而反应可以由均相催化转变为非均相催化。在内表面修饰对重金属离子有吸附作用的有机基团,可以实现特定金属离子的选择性吸附,在环境科学方面具有良好的应用前景。按照有机官能团的修饰的方式不同,材料有机官能化的方法主要分为两类: ⑴材料合成之后再进行有机基团嫁接(后接枝法);(2)硅源和修饰剂前驱物共聚直接形成功能化的材料(共缩聚法)

(1)共缩聚法

  共缩聚法法又称一步法,该方法的合成过程是:在模板剂存在的条件下,将硅源(倍半硅氧烷如 BTESE)与含有有机官能团的硅烷偶联剂通过共水解缩聚制备介观结构的二氧化硅,修饰上的有机基团均匀的分布在材料的骨架当中(如图1)

  为了去除表面活性剂并且不破坏引入的有机官能团的完整,共缩聚法制备的官能化有机无机杂化材料不能采用煅烧工艺,实际中通常选用的方法是有机溶剂萃取法。在所得的官能化材料中,有机硅烷一方面参与骨架的合成,另一方面给材料带来了功能性的有机基团。该方法可以一步将有机官能团的分布相对比较均匀键合到材料中去。

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1共缩聚法制备官能化介孔材料示意图

  采用共缩聚法进行材料表面键合的优点是,(1)有机基团均匀分布在孔壁,不只在孔表面;(2)在修饰官能团后材料的孔径没有太大的影响;(3)可以赋予材料特殊的力学性质;(4)可实现官能化基团比较丰富。但是采用共缩聚法合成的材料时,修饰剂的添加量会影响所合成材料的形貌和有序性,且修饰剂的添加量越多,影响越严重。因此,采用共缩聚法时,引入的有机官能团的量要受到一定的限制。

(2)后接枝法

  后接枝法是将有机基团修饰到制备好的介孔材料的孔道内表面。如图2所示,有机基团与介孔孔道内表面的硅羟基发生反应,有机基团修饰到了介孔材料中。这种方法的优点是不会破坏氧化硅的介孔结构,但是由于孔径尺寸的限制,修饰量很小。如果合成过程中,有机功能团的扩散速度很慢,可能导致孔道内功能团分布不一,尤其是嫁接大分子的官能团时,可能会封闭孔道入口。

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2嫁接法制备官能化介孔材料示意图

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【运输说明】:


极低温产品:极低温产品运输过程中加装干冰运输。

低温产品:低温产品运输过程中加装冰袋运输。

常温产品:常温产品运输过程中无需加冰或者特殊包装。


【目前合作的部分科研单位】:

重庆医科大学,西南大学,第三军医大学,西南交通大学,重庆大坪医院,四川大学,华西医院,电子科技大学,哈尔滨工业大学,吉林大学,长春应化所,沈阳药科大学,中国海洋大学,北京大学,清华大学,北京理工大学,北京师范大学,北京中医药大学,中国农业大学,北京市肿瘤防治研究所,北京军事医学科学院,中国科学院动物研究所,中国科学院化学研究所,第四军医大学,西安交通大学,湖南大学,中南大学,武汉大学,武汉协和医院,华中科技大学,中山大学,广东药科大学,深圳大学,华南理工大学,中国科研学院先进技术研究院,厦门大学,福州大学,浙江大学,南京大学,南京医科大学,东南大学,中国药科大学,苏州大学,山东大学,山东师范大学,上海交通大学,华东理工大学,复旦大学,郑州大学,河南烟草局,宁夏医科大学,新疆大学,中国人民大学,中国科学院苏州纳米研究所,国家纳米科学中心,武汉病毒研究所,中国科学院过程工程研究所,江苏省原子医学研究所,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,中国科学院上海硅酸盐研究所,中国医学科学院生物医学工程研究所等等

 

【目前合作过的药厂】:

石药集团中奇制药技术(石家庄)有限公司,西安力邦制药有限公司,上海药明康德新药开发有限公司,安徽省国平药业有限公司,苏州亚盛药业有限公司,兆科药业(合肥)有限公司,南京绿叶制药有限公司,山东绿叶制药有限公司,大冢(上海)药物研究开发有限公司,国药集团化学试剂有限公司,长春金赛药业有限责任公司,成都苑东药业有限公司,浙江海正药业等。


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