1、表面(biomin)活性劑（模板(mbn)劑法）相關(guān)(xinggun)知識與實驗經(jīng)驗（讀研期間經(jīng)驗分享）關(guān)于模板劑的溶解模板劑分子，尤其是嵌段式共聚物等，一般都是高分子。高分子溶解是一個慢過程，溶劑分子要擴散到分子鏈中間，然后分子鏈滑移才一個溶出來，比無機的多了一個溶脹的過程，因此它的溶解是比較困難的（即便視覺上看起來溶了）。要注意下溫度，放烘箱里烘下，然后再攪再烘。另外，若溫度過低（15C），則在乙醇中溶解時會出現(xiàn)白色不透明的渾濁，但無顆粒。稍微用吹風機吹一下，或放烘箱里烘一下，便可透明。二、關(guān)于介孔結(jié)構(gòu)的表征小角度X 射線是用于分析介孔結(jié)構(gòu)周期性信息的。由于介孔陣列的周期常數(shù)處于納米量級，

2、故其主要的衍射峰都出現(xiàn)在低角度范圍（2=110）關(guān)于模板劑的燒除模板劑含碳較多，焙燒過程中容易積碳。積碳的視覺表現(xiàn)就是出現(xiàn)黑色的小固體顆粒。因為積碳會造成介孔孔道堵塞，且影響催化劑的活性，所以必須消除。解決積碳的方法：樣品(yngpn)盡量研細，越細越好；充分干燥，去除水分。若干燥之前用超聲分散一下(yxi)，則效果更好；減緩(jin hun)升溫速率，1C/min效果會更好；在升溫區(qū)間的中點，如250C停留一段時間；擬考慮的模板劑的種類（備選待參）（1）F127：常用的非離子型表面活性劑。與P123一樣，F(xiàn)127也是三嵌段式共聚物，屬于聚醚的一種。不同的是，F(xiàn)127為雪花薄片狀的固體（F-f

3、lake，雪花、薄片）；而P123為漿糊狀的膠體（P-paste，漿糊）。F127的分子式為EO106PO70EO106，而P123的分子式為EO20PO70EO20。其中EO表示乙氧基，PO表示丙氧基。所謂兩性三嵌段聚合物，是一種表面活性劑，在水中加入一定量以后可以形成膠束。由于EO嵌段的親水性強于PO嵌段，所以在水中形成膠束以PO為內(nèi)核，EO為殼層。由于兩者組成不同，所以形成的膠束大小不同，進一步聚集狀態(tài)不同，一般的來講，用P123可以制備二維六方結(jié)構(gòu)的中孔分子篩（最經(jīng)典的就是SBA-15）；F127可以制備立方相的中孔分子篩。（2）滲透劑JFCS：非離子型表面活性劑復配物，化學(huxu

4、)組成為環(huán)氧乙烷和高級(goj)脂肪醇的縮合物。黃色至棕黃色粘稠(zhn chu)液體，溶于水，且冷水中溶解度大于熱水中。耐酸、耐堿、耐氯、耐熱、耐硬水、耐金屬鹽。（3）滲透劑JFC（滲透劑EA）：全稱脂肪醇聚氧乙烯醚，屬非離子表面活性劑。淡黃色透明粘稠液體，易溶于水，能與任何其他表面活性劑混用，耐酸、耐堿、耐氯、耐熱、耐硬水、耐金屬鹽。（4）乳化劑SE（蔗糖酯）：又稱蔗糖脂肪酸酯。 HYPERLINK /xz/xz4/33397tmjma.htm 非離子表面活性劑。白色至微褐色粉末或灰色至微黃色黏稠液體。在酸性或堿性條件下加熱則被皂化。無味或稍有特殊的氣味，易溶于 HYPERLINK /xz

5、/xz1/2693kdqmy.htm 乙醇、 HYPERLINK /xz/xz1/2319xvyvq.htm 丙酮。單酯可溶于熱水，但二酯、三酯難溶于水。單酯含量愈高，親水力愈強。對眼和皮膚刺激性小，無毒，易被微生物分解。由 HYPERLINK /xz/xz12/116771kbayt.htm 蔗糖與脂肪酸甲酯在堿性 HYPERLINK /xz/xz8/73168mjyrh.htm 催化劑及溶劑中進行 HYPERLINK /xz/xz7/69429bddxj.htm 酯交換制得。分子式如下（5）硬脂(yn zh)酰乳酸鈉（乳化劑SSL）：陰離子型表面(biomin)活性劑，安全無毒，白色(bi

6、s)至淺黃色脆性固體或粉末，略有焦糖氣味，稍具有吸濕性。分子量378.52。（6）十二烷基硫酸鈉：化學式為C12H25OSO3Na ，平均分子量M=288。別名椰油醇（或月桂醇）硫酸鈉、K12、發(fā)泡劑等。性狀為白色或淡黃色粉狀，溶于水，微溶于醇，不溶于氯仿、醚。對堿、弱酸和硬水不敏感（在強酸性溶液中則會水解）。對熱不穩(wěn)定，在80C下才是穩(wěn)定的。具有去污、乳化和優(yōu)異的發(fā)泡力。是一種無毒的陰離子表面活性劑。分子結(jié)構(gòu)圖為。五、模板劑的毒性和溫和性通常，陽離子型毒性較大，陰離子型次之，非離子型和兩性型則毒性最小，甚至有些小于乙醇的毒性，故而是安全的。非離子表面活性劑屬于低毒或無毒類，經(jīng)口服無毒。其中毒

7、性最低的是PEG類，較次的是糖酯、AEO和Span、Tween類，烷基酚聚醚類毒性偏高。（具體參考表面活性劑的溫和性和安全性） 毒性的取舍與催化活性的提高是篩選模板劑種類的重要理由，也是構(gòu)思大論文的思路。六、水熱合成的相關(guān)(xinggun)概念：水熱晶化法是在特制的密閉反應(yīng)器 (高壓釜 )中 ,采用水溶液作為反應(yīng)介質(zhì) ,通過對反應(yīng)器加熱 ,創(chuàng)造一個(y )高溫、高壓反應(yīng)環(huán)境 ,使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶以形成分散的納米晶核的方法。七、表面(biomin)活性劑概述（1）陽離子表面活性劑 HYPERLINK /jichuzhishi/jichuzhishifl.aspx 陽離子表面活

8、性劑主要是含氮的有機胺衍生物，由于它們分子中的氮含有孤對電子，故能以氫鍵與酸分子中的氫結(jié)合，使氨基帶上正電荷。因此,它們在酸性介質(zhì)中才具有良好的表面活性；在堿性介質(zhì)中容易與負離子相結(jié)合而析出，失去表面活性。除含氮 HYPERLINK /jichuzhishi/jichuzhishifl.aspx 陽離子表面活性劑外，還有一小部分含硫、磷、砷等元素的 HYPERLINK /jichuzhishi/jichuzhishifl.aspx 陽離子表面活性劑。陽離子型表面活性劑常見的是季銨鹽類，高級脂肪胺類等。做模板劑具有介孔規(guī)整有序性高，孔徑分布和孔徑尺寸易控制等優(yōu)點，但孔徑相對較小。（2）陰離子型表

9、面(biomin)活性劑陰離子表面(biomin)活性劑在低溫(dwn)下較難溶解，隨溫度升高溶解度加大，溶解度達到極限時會析出表面活性劑的水合物。但是，水溶液加熱至一定溫度時，表面活性劑分子發(fā)生締合，溶解度會急劇增大。陰離子表面活性劑的合成路線（S-I+，S-N+I-）與陽離子模板劑和非離子模板劑合成路線相比，經(jīng)常得到無序的介孔結(jié)構(gòu)，由于其導向和模板作用差，所以起初以陰離子表面活性劑制備結(jié)構(gòu)材料的研究較少。但是，陰離子表面活性劑具有制造成本低，毒性低等優(yōu)點，因而目前對它的研究正在興起。陰離子表面活性劑的歷史最久。l8世紀興起的制皂業(yè)所生產(chǎn)的肥皂即為陰離子表面活性劑，肥皂屬高級 HYPERLI

10、NK /gongqiu/gqsousuo.aspx?guanjianchi=%d6%ac%b7%be%cb%e1 脂肪酸鹽。此外，有代表性的陰離子表面活性劑還有磺酸鹽、硫酸酯鹽、N-酰基 HYPERLINK /gongqiu/gqsousuo.aspx?guanjianchi=%b0%b1%bb%f9%cb%e1 氨基酸鹽、磷酸酯鹽等。（3）非離子表面活性劑 HYPERLINK /jichuzhishi/jichuzhishifl.aspx 非離子表面活性劑溶于水時不發(fā)生解離，其分子中的親油基團與離子型表面活性劑的親油基團大致相同，其親水基團主要是由具有一定數(shù)量的含氧基團(如羥基和聚氧乙烯鏈)

11、構(gòu)成。 由于(yuy) HYPERLINK /jichuzhishi/jichuzhishifl.aspx 非離子(lz)表面活性劑在溶液中不是以離子狀態(tài)存在(cnzi)，所以它的穩(wěn)定性高，不易受強電解質(zhì)存在的影響，也不易受酸、堿的影響，與其他類型表面活性劑能混合使用，相容性好，在各種溶劑中均有良好的溶解性，在固體表面上不發(fā)生強烈吸附。 HYPERLINK /jichuzhishi/jichuzhishifl.aspx 非離子表面活性劑大多為液態(tài)和漿狀態(tài)，它在水中的溶解度隨溫度升高而降低。 HYPERLINK /jichuzhishi/jichuzhishifl.aspx 非離子表面活性劑按親

12、水基團分類，有聚氧乙烯型和多元醇型兩類。八、關(guān)于等體積浸漬首先測定（比如1g）載體的吸附水溶液的飽和量（直到載體表面剛好完全潤濕為止，且不同載體有所區(qū)別），實驗過程中根據(jù)載體質(zhì)量要求換算出 所需水溶液的體積或質(zhì)量，這樣含有活性組分的鹽前驅(qū)體的浸漬液正好被吸附完全，在此過程中要攪拌一定時間，這樣可以使浸漬液均勻的分散于載體上；然后室溫 放置12h左右后，80120度（一般情況是100或110度下）干燥48小時后，再于300600度下焙燒，自己根據(jù)需要定。焙燒后粉碎研磨，選 取所需的目數(shù)或顆粒度，最后是催化劑前驅(qū)體活化即所謂的還原步驟：液相還原（用醇溶液或水合阱或甲醛等）或氣相還原（用流動的氫氣或氮氫混合氣體等）。 順便提一下焙燒過程建議采用程序升溫或在氮氣氣氛中進行。等體積浸漬，其本質(zhì)是利用(lyng)毛細現(xiàn)象對活性組分的固載化，故而吸附速度不會太快。因此如果過早的烘干會使大部分活性組分沒充分進入孔道，很容易造成(zo chn)組分分布不均以及后期的活性，故浸漬(jnz)時間宜長不宜短，12h或24h是較為合理的。當然，這還要看載體的水熱穩(wěn)定性，如果催化劑載體水（熱）穩(wěn)定性好，也就是說水不會破壞載體，浸漬時間應(yīng)該稍微長些，7-8小時不為過，如果像MCM-41由于其結(jié)構(gòu)在水