多孔材料的合成化学ppt课件.ppt
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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.1.多孔材料与它的分类多孔材料与它的分类n多孔材料多孔材料是一种含有气孔的
2、固体材料,一般是一种含有气孔的固体材料,一般是一种含有气孔的固体材料,一般是一种含有气孔的固体材料,一般来说,气孔在多孔材料体中所占的体积分数在来说,气孔在多孔材料体中所占的体积分数在来说,气孔在多孔材料体中所占的体积分数在来说,气孔在多孔材料体中所占的体积分数在20%20%到到到到95%95%之间。之间。之间。之间。n多孔材料多孔材料可以是晶体的或是无定形的,它们可以是晶体的或是无定形的,它们可以是晶体的或是无定形的,它们可以是晶体的或是无定形的,它们被广泛地应用在吸附剂,非均相催化剂,各类被广泛地应用在吸附剂,非均相催化剂,各类被广泛地应用在吸附剂,非均相催化剂,各类被广泛地应用在吸附剂,
3、非均相催化剂,各类载体和离子交换剂等领域。其孔洞多,空旷结载体和离子交换剂等领域。其孔洞多,空旷结载体和离子交换剂等领域。其孔洞多,空旷结载体和离子交换剂等领域。其孔洞多,空旷结构和巨大的表面积加强了它们的催化和吸附等构和巨大的表面积加强了它们的催化和吸附等构和巨大的表面积加强了它们的催化和吸附等构和巨大的表面积加强了它们的催化和吸附等能力。能力。能力。能力。2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商
4、品的价款或接受服务的费用 多孔材料的分类多孔材料的分类 n按结构分类可分为按结构分类可分为按结构分类可分为按结构分类可分为无定形材料、晶体材料无定形材料、晶体材料无定形材料、晶体材料无定形材料、晶体材料和和和和次晶次晶次晶次晶材料材料材料材料三种。三种。三种。三种。无定形材料无定形材料无定形材料无定形材料有硅胶、氧化铝胶、交联粘土、层柱状结构有硅胶、氧化铝胶、交联粘土、层柱状结构有硅胶、氧化铝胶、交联粘土、层柱状结构有硅胶、氧化铝胶、交联粘土、层柱状结构材料、活性炭、分子筛等;材料、活性炭、分子筛等;材料、活性炭、分子筛等;材料、活性炭、分子筛等;晶体材料晶体材料晶体材料晶体材料包含沸石、氧化
5、硅大孔材料、类沸石材料等;包含沸石、氧化硅大孔材料、类沸石材料等;包含沸石、氧化硅大孔材料、类沸石材料等;包含沸石、氧化硅大孔材料、类沸石材料等;次晶材料次晶材料次晶材料次晶材料是介于无定形材料与晶体材料之间,两者共存是介于无定形材料与晶体材料之间,两者共存是介于无定形材料与晶体材料之间,两者共存是介于无定形材料与晶体材料之间,两者共存的。的。的。的。3经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款
6、或接受服务的费用多孔材料的分类多孔材料的分类超微孔材料超微孔材料超微孔材料超微孔材料(孔径孔径孔径孔径0.7nm)0.7nm)0.7nm)0.7nm)微孔材料微孔材料微孔材料微孔材料(0.7nm(0.7nm(0.7nm(0.7nm孔径孔径孔径孔径2nm)2nm)2nm)2nm)介孔材料介孔材料介孔材料介孔材料(2nm(2nm(2nm(2nm孔径孔径孔径孔径50nm)50nm)50nm)50nm)50nm)50nm)50nm)宏孔宏孔宏孔宏孔(大于(大于(大于(大于1m1m1m1m)按按孔径大小孔径大小分分4经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的
7、金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用多孔材料的分类多孔材料的分类按按制备工艺及成品的形貌制备工艺及成品的形貌分为分为泡沫多孔泡沫多孔材料、蜂窝多孔材料材料、蜂窝多孔材料和和网眼多孔材料网眼多孔材料。泡沫多孔材料泡沫多孔材料泡沫多孔材料泡沫多孔材料5经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿
8、的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用多孔材料的分类多孔材料的分类蜂窝多孔材料蜂窝多孔材料蜂窝多孔材料蜂窝多孔材料网眼多孔材料网眼多孔材料网眼多孔材料网眼多孔材料6经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.多孔材料的特点多孔材料的特点 n微孔材料微孔材料(沸石与分子筛沸石与分子筛)的特点的特点 n介孔材料介孔材料(中孔分子筛中孔分子筛)的特点的特点 n大孔材料的特点
9、大孔材料的特点 7经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用沸石与分子筛的特点沸石与分子筛的特点沸石:严格定义是一类结晶的硅铝酸盐微孔结晶体分子筛:具有选择性吸附能力的材料8经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,
10、增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用沸石与分子筛的骨架结构沸石与分子筛的骨架结构 沸石具有三维空旷骨架结构,骨架是由硅氧四面体SiO44-和铝氧四面体AlO45-通过共用氧原子连接而成,它们被统称为TO4四面体(基本结构单元)。所有TO4四面体通过共享氧原子连接成多元环和笼,被称之为次级结构单元(SBU)。这些次级结构单元组成沸石的三维骨架结构,骨架中由环组成的骨架中由环组成的孔道是沸石的最主要结构特孔道是沸石的最主要结构特征征。9经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者
11、服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 在骨架中硅氧四面体是中性的,而铝氧四面体则带有负电荷,骨架的负电荷由阳离子来平衡。骨架中空部分(就是分子筛的孔道和笼)可由阳离子、水或其它客体分子占据,这些阳离子和客体分子是可以移动的,阳离子可以被其它阳离于所交换。分子筛骨架的硅原子与铝原于的摩尔比例常常被简称为硅铝比(SiAl,有时也用SiO2Al2O3表示)。沸石与分子筛的骨架结构沸石与分子筛的骨架结构10经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服
12、务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用n这些沸石分子筛一般具有以下这些沸石分子筛一般具有以下特点特点:l在分子筛骨架结构中形成许多有规则的孔道和在分子筛骨架结构中形成许多有规则的孔道和在分子筛骨架结构中形成许多有规则的孔道和在分子筛骨架结构中形成许多有规则的孔道和空腔;空腔;空腔;空腔;l在孔道和空腔中的阳离子是可以交换的,经阳在孔道和空腔中的阳离子是可以交换的,经阳在孔道和空腔中的阳离子是可以交换的,经阳在孔道和空腔中的阳离子是可以交换的,经阳离子交换后,可以使分子筛的催化及吸附性能离子交换后
13、,可以使分子筛的催化及吸附性能离子交换后,可以使分子筛的催化及吸附性能离子交换后,可以使分子筛的催化及吸附性能产生较大的变化。产生较大的变化。产生较大的变化。产生较大的变化。11经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 介孔材料介孔材料(中孔分子筛中孔分子筛)的特点的特点 n介孔材料的主要特征:介孔材料的主要特征:l具有规则的孔道结构;具有规则的孔道结构;具有规则的孔道结构;具
14、有规则的孔道结构;l孔径分布窄,且在孔径分布窄,且在孔径分布窄,且在孔径分布窄,且在1.31.330nm30nm可以调节;可以调节;可以调节;可以调节;l经过优化合成条件或后处理,可具有很好的热稳经过优化合成条件或后处理,可具有很好的热稳经过优化合成条件或后处理,可具有很好的热稳经过优化合成条件或后处理,可具有很好的热稳定性和一定的水热稳定性;定性和一定的水热稳定性;定性和一定的水热稳定性;定性和一定的水热稳定性;l颗粒具有规则外形,且可在微米尺寸保持高度的颗粒具有规则外形,且可在微米尺寸保持高度的颗粒具有规则外形,且可在微米尺寸保持高度的颗粒具有规则外形,且可在微米尺寸保持高度的孔道有序性。
15、孔道有序性。孔道有序性。孔道有序性。12经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 大孔材料的特点大孔材料的特点 l一般依据其孔隙的有序程度,将大孔材料分为一般依据其孔隙的有序程度,将大孔材料分为一般依据其孔隙的有序程度,将大孔材料分为一般依据其孔隙的有序程度,将大孔材料分为胶胶胶胶凝材料凝材料凝材料凝材料和和和和有序大孔材料有序大孔材料有序大孔材料有序大孔材料。l胶凝材料胶凝材
16、料胶凝材料胶凝材料的特点是具有极大的比表面积,气孔率的特点是具有极大的比表面积,气孔率的特点是具有极大的比表面积,气孔率的特点是具有极大的比表面积,气孔率高,孔径约为高,孔径约为高,孔径约为高,孔径约为100nm100nm,属于非晶材料;,属于非晶材料;,属于非晶材料;,属于非晶材料;l有序大孔材料有序大孔材料有序大孔材料有序大孔材料则具有三维规则结构,孔隙率高,则具有三维规则结构,孔隙率高,则具有三维规则结构,孔隙率高,则具有三维规则结构,孔隙率高,孔径大,分布均匀,排列周期性较强。孔径大,分布均匀,排列周期性较强。孔径大,分布均匀,排列周期性较强。孔径大,分布均匀,排列周期性较强。13经营
17、者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用多孔材料特殊性质多孔材料特殊性质 l骨架的组成的可调性;骨架的组成的可调性;l非常高的表面积和吸附容量;非常高的表面积和吸附容量;l吸附性质能被控制;吸附性质能被控制;l酸性或其它活性中心的强度和浓度能被调整酸性或其它活性中心的强度和浓度能被调整l孔道规则且孔径大小正好在多数分子的尺寸范孔道规则且孔径大小正好在多数分子的尺寸范围之内;围之内;
18、l孔腔内可以有较强的电场存在;孔腔内可以有较强的电场存在;14经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3 常用的多孔无机材料制备方法沉淀法沉淀法,固体颗粒从溶液中沉淀出来生成有孔材料;水热或溶剂热合成法水热或溶剂热合成法水热或溶剂热合成法水热或溶剂热合成法,如沸石的制备;如沸石的制备;如沸石的制备;如沸石的制备;热分解方法,热分解方法,通过加热除去可挥发组分生成多孔材料;有选择
19、性的溶解掉部分组分;有选择性的溶解掉部分组分;在制造形体(薄膜、片、球块等)过程中生成多孔(二在制造形体(薄膜、片、球块等)过程中生成多孔(二次孔)次孔)。溶胶溶胶-凝胶法凝胶法化学腐蚀法化学腐蚀法多层自组装双重模板,有控制的破坏;聚合物作模板剂;乳浊液作模板剂;15经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 介孔和大孔材料的孔径控制:主要合成方法现在有许多合成方法可被用来合成介
20、孔材料和大孔材料,如按现在有许多合成方法可被用来合成介孔材料和大孔材料,如按产物的孔直径分类,主要有以下几种:产物的孔直径分类,主要有以下几种:2nm,使用不同链长的表面活性剂作模板剂;,使用不同链长的表面活性剂作模板剂;2 7nm,高温合成;,高温合成;4 7nm,二次合成,二次合成合成后水热处理合成后水热处理;4 10nm,使用带电的表面活性剂和中性有机物;,使用带电的表面活性剂和中性有机物;4 11nm,二次合成,二次合成水水-胺合成后处理胺合成后处理;多层自组装;多层自组装有有控制的破坏;控制的破坏;2 30nm,聚合物作模板剂;,聚合物作模板剂;50nm,乳浊液作模板剂;,乳浊液作模
21、板剂;150nm,胶体颗粒,胶体颗粒模板剂模板剂晶化。晶化。101000nm,多层自组装多层自组装双重模板双重模板其它非模板方法合成多孔材料其它非模板方法合成多孔材料多孔氧化铝、多孔碳材料、气多孔氧化铝、多孔碳材料、气凝胶、层柱材料凝胶、层柱材料16经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4 4 多孔材料的合成机理多孔材料的合成机理 l分子筛的转化机理分子筛的转化机理l介孔材料
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