弱酸介质中介孔Zr-SiO 2 的合成及形貌控制
2017
直接在介孔SiO2中掺杂金属Zr不是十分容易,这主要是由于在强酸介质中,Zr往往不能与Si源一起共缩合而被沉积到介孔SiO2骨架中。因此,本文采用原位一步合成法,在含有模板剂、盐酸、醋酸锌的弱酸性水溶液中添加Si源和Zr源,通过原位共沉积,直接制备出具有介孔结构的Zr-SiO2材料。研究结果表明:当合成母液中Zr与Si的摩尔比r ≤ 0.2:1时,所得样品具有高度有序的介孔结构;继续增加Zr的添加量(r=0.3或0.5)会使有序孔的规整性下降。随着合成体系中r从0.01变化到0.2,样品晶胞参数由9.7 nm增加到10.9 nm,孔壁厚度由1.4 nm增大到2.6 nm,证明了Zr对介孔SiO2骨架的有效掺杂。通过改变样品中的Zr掺杂量还可以调控所得Zr-SiO2材料的形貌,获得具有蠕虫状、葡萄状和麦粒状等形状规整的粒子。介孔Zr-SiO2材料在去除水体中有机染料亚甲基蓝中表现出良好的性能。
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