介孔硅基有机_无机杂化材料的研究进展.pdf

第24卷第4期无机材料学报Vol.24,No.4
2009年7月JournalofInorganicMaterialsJul.,2009

文章编号:10002324X(2009)0420641209DOI:10.3724/SP.J.1077.2009.00641

介孔硅基有机2无机杂化材料的研究进展

杨启华,刘健,钟华,王培远
(中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连116023)

摘要:介孔硅基有机2无机杂化材料(PMOs)是一种分子水平上有机组分与无机组分在孔壁中杂化的材料,这类材料
有着许多独特的性质:有机官能团均匀分布在孔壁中且不堵塞孔道,有利于客体分子的引入和扩散;骨架中的有机官
能团可以在一定程度上调节材料的物化性质,如机械性能,亲/疏水性;可以同时实现对孔道和孔壁功能性的调变.
正因如此,PMOs已成为当今材料科学领域的一个研究热点.本文综述了PMOs的最新研究进展,包括其合成方法、表
征及其在催化、吸附、分离、光电等领域的应用.最后展望了该类材料的发展前景.
关键词:有机2无机;杂化材料;介孔材料;应用
中图分类号:O408文献标识码:A

ProgressinthePeriodicMesoporousOrganosilicas

YANGQi2Hua,LIUJian,ZHONGHua,WANGPei2Yuan
(StateKeyLaboratoryofCatalysis,DalianInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Dalian116023,China)

Abstract:Theintegrationoforganicandinorganicfragmentswithintheporewalloftheperiodicmesoporous
organosilicas(PMOs)representsoneoftherecentbreakthroughsinthefieldsofmaterialscience.Theor2
ganicmoietiesdistributeduniformlyinthemesoporousframeworkwillnotblockthepore,whichisbeneficial
tothediffusionofguestmolecule.Thesurfacehydrophilicity/hydrophobicity,mechanicalandhydrothermal
stabilityofthePMOscouldbeeasilytuned.TheuniquefeaturesofthePMOsmakethemattractiveinmany
applications.Therecentprogressesinthesynthesis,characterizationandapplicationofthePMOsaresum2
marized,withspecialemphasisontheirapplicationsincatalysis,adsorption,separation,andphotoelectrici2
ty.ThefuturedevelopmentofthePMOsisalsoprospected.
Keywords:organic2inorganic;hybridmaterials;mesoporousmaterials;applications

上世纪90年代初以M41S(Mobilecompositeof对介孔氧化硅进行有机修饰[21].其中有机修饰是扩展
matter)[122]及FSM(foldedsheetsmesoporousmateri2其应用的最为便捷也最为灵活的途径之一.
al)[3]为代表的有序介孔氧化硅材料的报道掀起了介对于有机官能化的介孔氧化硅材料主要分为表
孔材料的合成和应用研究的热潮.一方面,有序介孔面结合型及桥键型有机2无机介孔材料两种[22224].表
材料的出现突破了微孔材料(如沸石)的孔径限面结合型有机2无机介孔材料可以通过后嫁接或共缩
制[4],可以在有机大分子[526]、生物大分子的固聚两种方式将有机基团引入到介孔材料的孔道中.
载[729]、催化转化等领域中得到应用[10212];另一方面,引入的有机基团还可以通过进一步的化学反应衍生
介孔材料中不同取向、不同尺寸及不同连通度的孔道出新的活性中心.表面结合型有机2无机介孔材料的
作为理想的纳米反应器,可以用来组装和限域金属配活性位比较容易接近,可选的有机基团种类也相对
合物及生物大分子[526,13],定向合成纳米粒子等[14].最较多.但这种方法合成的材料存在有机基团分布不