Part4介孔材料

1.Part4介孔材料

1.主要內容研究發展概況合成機理介孔氧化硅合成策略介孔材料組成的擴展形貌控制應用研究進展2.主要內容研究發展概況2.一、介孔材料的研究發展概況微孔(Microporous,0.3-2nm)Small(小孔)Medium(中孔)Large(大孔)Mesoporous,2-50nm(?)介孔；有序介孔材料Macroporous,>50nm(?)大孔材料3.一、介孔材料的研究發展概況微孔(Microporous,0常見多孔材料的孔分布常見多孔材料的孔分布比較4.常見多孔材料的孔分布常見多孔材料的孔分布比較4.定義：有序介孔材料是以表面活性劑分子聚集體為模板，利用溶膠凝膠工藝，通過有機物和無機物之間的界面作用組裝生成的孔道規則、孔徑介于2-50nm的多孔材料。特性比表面積大介孔孔徑均一可調骨架結構穩定，易于摻雜其他組分顆粒形貌豐富內表面易于修飾水、熱穩定性較好5.定義：有序介孔材料是以表面活性劑分子聚集體為模板，利用溶膠凝介孔材料發現的歷史美國專利第3556725號。此專利早于1969年2月申請，1971年1月批準。1990年，日本早稲田大學黒田一幸教授。最初的目的是制備層柱狀分子篩，使用不同鏈長的烷基三甲基銨將水硅鈉石的層撐開（65℃反應一周），結果發現在于有機銨交換的過程中，氧化硅層聚合生成三維具有“微孔”的氧化硅骨架，表面積約為900m2/g。MCM－41發表后，重復，幾乎沒有差別。他們與一個可以堪稱為偉大的發明（或發現）失之交臂。6.介孔材料發現的歷史美國專利第3556725號。此專利早于19Mobil公司的科學家們于20世紀80年代末發現了有序介孔材料，早在1990年初就開始申請一系列專利，在他們最初的幾個美國專利被標準之后（為公司確保其可能的商業價值），1992年下半年，在Nature上發表了他們著名的論文《液晶機理合成有序的介孔分子篩》

7.Mobil公司的科學家們于20世紀80年代末發現了有序介孔材1992年Mobil公司的科學家首次報道合成了M41S系列介孔分子篩。它們具有規整有序的孔道結構，比表面積大，孔徑在1.5～10nm之間可調。這一報道立即引起國際學術界的重視，從此掀起介孔材料研究的熱潮。近年有序介孔材料的研究歸納如下：1在硅基材料基礎上合成不同骨架結構和元素組成的有序介孔材料。3有序介孔材料的廣泛應用，對其微粒形貌提出了要求，因此微粒形貌的控制是近年來研究的熱點之一。2對一給定骨架結構的材料，優化其合成過程，開發新的合成體系和路線。徐麗等，分析化學，2005，32（3）：374—380KresgeCT,etal.Nature,1992,359:710-7128.1992年Mobil公司的科學家首次報道合成了M41S系列介M41S系列介孔材料結構簡圖9.M41S系列介孔材料結構簡圖9.著名品牌包括：MCM系列(MCM代表MobilCompositeMaterial):MCM-41(p6mm),MCM-48(Ia3d),MCM-50(層狀)SBA系列（SBA表示SantaBarbara,USA）:SBA-1和SBA-6(Pm3m)、SBA-2和SBA-12（P63/mmc）、SBA-11（Pm3m）、SBA-16（Im3m）、SBA-8（C2mm）；MSU系列（MichiganStateUniversity）；KIT系列（KoreaAdvancedInstituteofScienceandTechnology）FDU系列（FudanUniversity）JLU系列（JilinUniversity）10.著名品牌包括：10.MCM-4111.MCM-4111.MCM-4812.MCM-4812.SBA-813.SBA-813.SBA-1514.SBA-1514.15.15.TEMimagesofcalcinedJLU-30takeninthe(100)and(110)directionsandthecorrespondingFourierdiffractogram(inset).16.TEMimagesofcalcinedJLU-30MCM-41MCM-48SBA-16手性介孔材料

纖維狀棒狀薄膜球形多面體結構形貌組成純硅材料有機-無機雜化材料非硅材料17.MCM-41MCM-48SBA-16手性介孔材料纖維狀介孔材料的優點和缺點具有高度有序的孔道結構孔徑呈單一分布，調控（1.3－30nm）具有不同的結構、孔壁（骨架）組成和性質經過優化合成或后處理，可具有很好的穩定性無機組分的多樣性；高比表面，高孔隙率；顆?？赡芫哂幸巹t外形，具有不同形體外貌在微結構上,介孔材料的孔壁為無定形廣泛的應用前景,大分子催化、生物過程等。優點缺點穩定性較低催化性能較低Why?無定型狀態！18.介孔材料的優點和缺點具有高度有序的孔道結構優點缺點穩定性較低二、介孔材料的合成石油加工的要求納米科技的進展超分子自組裝技術的發展生物材料研究的進展表面活性劑與液晶研究進展19.二、介孔材料的合成石油加工的要求19.B.硬模板法A.軟模板法超分子自組裝synthesisrouteSBA-15，MCM-48等孔內分子組裝20.B.硬模板法A.軟模板法超分子自組裝synthesis2.有序介孔材料的組裝合成方法：采用表面活性劑為模板劑，以其形成的超分子結構為模板，通過溶膠-凝膠過程，在無機物與有機物之間的界面引導作用下，無機物種在模板的表面發生水解和縮聚，形成形狀規則、排列有序的有機無機復合體，再通過溶劑萃取或焙燒去除表面活性劑，從而得到有序多孔材料。23.有序介孔材料的組裝合成方法：23.有序介孔硅材料的合成過程示意圖

24.有序介孔硅材料的合成過程示意圖24.介孔材料合成的基本特征有機－無機液晶相（介觀結構）的生成是利用具有雙親性質(含有親水和疏水基團)的表面活性劑有機分子與可聚合無機單體分子或齊聚物(無機源)自組織生成有機物與無機物的液晶織態結構相。介孔材料的生成是利用高溫熱處理或其他物理化學方法脫除有機模板劑（表面活性劑）,所留下的空間即構成介孔孔道。25.介孔材料合成的基本特征有機－無機液晶相（介觀結構）的生成是利表面活性劑即可以是陽離子型的又可以是陰離子型的,甚至還可以是中性的。陽離子型的季銨鹽類表面活性劑最為普遍。例如:十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)單體或齊聚物（寡聚體）是那些可以在一定條件下(濃度、溫度、壓力、pH值等)聚合成無機陶瓷、玻璃等凝聚態物質的無機分子（有時在聚合之前需要解聚、水解等過程）。例如：正硅酸乙酯（TEOS）、鈦酸丁酯、硅溶膠、硅酸鈉、無定形二氧化硅.26.表面活性劑即可以是陽離子型的又可以是陰離子型的,甚至還可以是介孔材料合成中各組分之間的關系27.介孔材料合成中各組分之間的關系27.介孔組裝體系有機模板劑和無機物種之間的相互作用方式有機模板劑和無機物種之間的相互作用（如電荷匹配）是關鍵，是整個形成過程的主導，那么任何形式的無機和有機的組合都是可行的。Stucky等探索了不同的無機-有機組合，提出了具有普遍性的合成原理28.介孔組裝體系有機模板劑和無機物種之間的相互作用方式有機模板劑I表示無機物種是帶正電荷I＋、負電荷I－或近中性I0S+表示陽離子表面活性劑長鏈烷基季銨鹽、長鏈烷基吡啶型或陽離子雙子型S-表示陰離子表面活性劑羧酸鹽、硫酸鹽等S0表示非離子表面活性劑長鏈烷基伯胺和二胺等X-表示Cl-，Br-等M+表示Na+，H+等29.I表示無機物種29.主要的無機物與表面活性劑的相互作用方式示意圖（短虛線代表氫鍵，只有SoIo中畫出了溶劑▲30.主要的無機物與表面活性劑的相互作用方式示意圖（短虛線代表氫鍵表：不同類型的無機物與表面活性劑的相互作用方式概述表面活性劑S（或N）無機前驅體I相互作用力類型例子(結構)陽離子表面活性劑S+陰離子型無機前驅體I－S+I-靜電力MCM-41和FSM－16(六方)、MCM-48(立方)、SBA－2（六方－立方）氧化鎢(層狀、六方)、氧化銻(V)(層狀，六方，立方)、硫化錫(層狀)、磷酸鋁陽離子表面活性劑S+過渡離子X－陽離子型無機前驅體I+S+X-I+靜電力n)、SBA-2(六方－立方)、SBA-3(六方)、二氧化鋯(層狀，六方)、二氧化鈦(六方)、磷酸鋅陽離子表面活性劑S+氟離子F-中性型無機前驅體I0S+F-I0氧化硅(六方)陰離子表面活性劑S-陽離子型無機前驅體I+S-I+靜電力Mg、Al、Ga、Mn等氧化物(層狀)、氧化鋁(六方)、氧化鎵(六方)、氧化鈦(六方)、氧化錫(六方)陰離子表面活性劑S-過渡離子M+陰離子型無機前驅體I－S-M+I-靜電力氧化鋅(層狀)、氧化鋁非離子表面活性劑S0中性型無機前驅體I0S0I0氫鍵HMS(接近六方)非離子表面活性劑(胺)N0中性型無機前驅體I0N0I0氫鍵MSU-X(接近六方)、氧化物（Ti，Al，Zr，Sn六方）非離子表面活性劑S0過渡離子X－陽離子型無機前驅體I+(S0H+)X-I+SBA-15(六方)非離子表面活性劑N0氟離子F-陽離子型無機前驅體I+N0F-I+氧化硅(六方)非離子表面活性劑S0過渡離子M+中性型無機前驅體I0(S0Mn+)I0含有金屬的氧化硅(六方、立方)表面活性劑S無機前驅體ISI共價鍵（配位鍵）Nb，Ta(六方)氧化物31.表：不同類型的無機物與表面活性劑的相互作用方式概述相互作用力表面活性劑無機物種相互作用方式合成舉例S+I-S+I-靜電力MCM-41MCM-48FSM-16SBA-2S+I+S+X-I+靜電力SBA-1SBA-2SBA-3S+IoS+F-Io靜電力SiO2(六方)S-I+S-I+靜電力多種氧化物S-I-S-M+I-靜電力ZnO(層狀)SoIoSoIo氫鍵HMS(六方)SoI+(SoH+)X-I+靜電力SBA-15(六方)NoIoNoIo氫鍵MSU-X(六方)32.表面活性劑無機物種相互作用方式合成舉例S+I-S+I-Beck------------液晶模板機理；Vartuli---------協同作用機理；Monnier--------電荷密度匹配機理；Huo-------------廣義液晶模板機理；Inagaki---------層狀折皺機理。介孔材料的自組裝合成機理33.Beck------------液晶模板機理；介孔材料的自組1）液晶模板（LiguidCrystalTemplate,LCT）機理認為：當在水中加入表面活性劑后，當濃度很低時，生成理想溶液，濃度超過臨界膠束濃度（CMC）時，開始生成膠束，隨著濃度逐步提高，依次形成球狀膠束、棒狀膠束、六方液晶相、立方液晶相，最后形成層狀液晶相。這些液晶相（即模板）是在無機物種加入之前就已形成了，當加入無機物種后，無機離子或分子通過與液晶模板相互作用力（主要為靜電力或氫鍵）的引導，使無機物種在反應過程中沿著模板定向排列，形成有序的介孔材料的孔壁，經脫除模板劑后，即得到有序介孔材料。該機理的核心是認為液晶相或膠束作為模板劑34.1）液晶模板（LiguidCrystalTemplateMCM-41的兩種形成機理(1)液晶模板機理(2)協同作用機理35.MCM-41的兩種形成機理35.2）協同作用機理（CooperativeFormationMechanism）表面活性劑的液晶模板是在加入無機反應物之后形成的。表面活性劑介觀相的形成是膠束與無機物種協同作用的結果，這種協同作用表現為膠束加快無機物的縮聚過程以及無機物種的縮聚反應反過來促進膠束形成液晶相結構。膠束加速無機物種的縮聚過程主要是出于有機相與無機相之間的相互作用（如靜電引力、氫鍵或配位鍵作用）導致無機物在界面的濃縮而產生。Mobil提出的機理的另一部分是認為表面活性劑生成的液晶作為形成MCM-41結構的模板劑，但是表面活性劑的液晶相是在加入無機反應物之后形成的。36.2）協同作用機理（CooperativeFormationDavis等提出的MCM－41生成機理37.Davis等提出的MCM－41生成機理37.3）層狀轉變機理層狀向六方轉變機理模型[]）38.3）層狀轉變機理層狀向六方轉變機理模型[]）38.4）廣義模板機理靠靜電相互作用的電荷匹配模板cooperativechargematchedtemplating；靠共價鍵相互作用的配位體輔助模板ligand-assistedtemplating；靠氫鍵相互作用的中性模板neutraltemplating。39.4）廣義模板機理靠靜電相互作用的電荷匹配模板cooperat介觀結構的物理化學過程無機-有機界面能(Ginter)、無機孔壁(Gwall)、有機分子（表面活性劑）的自組裝(Gorg)、以及溶液（環境）的貢獻(Gsol)G＝Gorg+Gwall+Gsol+Ginter

熱力學40.介觀結構的物理化學過程G＝Gorg+Gwall+Gsol動力學Ｏ表示有機模板劑和I表示無機物種ＯＯ：表面活性劑的碳氫鏈之間的相互作用ＯI：表面活性劑的極性頭與無機物種之間的 相互作用II： 表示無機物種之間的相互作用41.動力學Ｏ表示有機模板劑和I表示無機物種ＯＯ：表面活性劑的碳當ＯＯ＞ＯＩ，ＩＩ時，有機相（如表面活性劑的不同相態）在復合物的組裝過程中結構穩定，無機物種通過界面作用力富集其上并逐漸縮聚形成表面活性劑－無機物的復合材料，產物結構可以認為是有機相的復制。LTC機理即相當于這一個動力學過程。當ＯＩ＞ＯＯ時，引入無機物種將破壞原有的有機相結構，組裝表面活性劑－無機物種復合物的過程受兩相界面作用力和表面活性劑堆積的空間因素等參量的影響。具體有如下三種情況：42.當ＯＯ＞ＯＩ，ＩＩ時，有機相（如表面活性劑的不同相態）在復合當ＯＯ＞ＩＩ時，此時先形成有機物－無機物復合物的小單元體（如硅致膠束），然后通過無機物種在界面上的縮聚反應鍵聯這些小單元并形成具有規則結構的復合材料，此即協同作用機理。當ＩＩ＞ＯＯ時，此時控制反應溫度、縮短反應時間等，使無機物種的縮聚反應處于動力學不利的狀態下進行以減小無機物種對產物結構的影響，使ＯＩ界面作用控制整個合成過程中的相轉變，產物中的有機物依靠凡德華力結合后被包藏在產物的籠或孔道結構中，此時即為微孔分子篩的合成。ＯＩ＞ＩＩ，此時可生成單層有機物和無機離子交替排列的層狀膜結構。43.當ＯＯ＞ＩＩ時，此時先形成有機物－無機物復合物的小單元體（如自組裝合成介孔材料的影響因素(1)表面活性劑類型陽離子型CnH2n+1N+(CH3)3X-;X=Cl,Br或OH（長鏈季胺鹽）CnH2n+1(CH3)2N+(CH2)sN+(CH3)3（雙子銨，Gemini型）陰離子型CnH2n+1SO3-Na+（長鏈磺酸鹽）非離子型CnH2n+1NH2（長鏈伯胺）NH2CnH2nNH2（雙胺）CnH2n+1NH(CH2)2NH2（雙子胺，Gemini型）(C2H4O)m(C2H3CH3O)n(C2H4O)mH(PEO-PPO-PEO,Pluronic型)

（xu:p600）44.自組裝合成介孔材料的影響因素(1)表面活性劑類型44.常用表面活性劑試劑名稱縮寫名稱縮寫長鏈烷基三甲基銨CnTMA正硅酸丙酯TPOS十六烷基三甲基銨CTA，C16TMA正硅酸丁酯TBOS十六烷基三甲基溴化銨CTAB，C16TMABrOCH2CH2EO十六烷基三甲基氯化銨CTAC，C16TMAClOCH2CH2CH2PO雙子表面活性劑CnH2n+1N(CH3)2(CH2)sN(CH3)2CnH2n+1Cn-s-nEO20PO70EO20P123二價表面活性劑CnH2n+1N(CH3)2(CH2)nN(CH3)3Cn-s-1EO26PO39EO26P85長鏈烷基三乙基銨CnTEAEO17PO59EO17P103非離子表面活性劑CnH2n+1N(OCH2CH2)mOHCnEOxEO132PO50EO132P108正硅酸乙酯TEOSEO106PO70EO106F127正硅酸甲酯TMOS1，3，5－三甲苯TMB45.常用表面活性劑試劑名稱縮寫名稱縮寫長鏈烷基三甲基銨CnTMA（2）表面活性劑的濃度

隨著表面活性劑濃度逐漸增大，在水中表面活性劑依次形成理想溶液、膠束、棒狀膠束、六方液晶相、立方液晶相和層狀液晶相。46.（2）表面活性劑的濃度46.

C12EO8-水體系相圖[]CTAB－水體系相圖表面活性劑、膠束及液晶47.C12EO8-水體系相圖[]CTAB－水體系相圖表面活(3)pH與溫度(4)添加劑

48.(3)pH與溫度48.表面活性劑的有效堆積參數gg=V/aol

V等于表面活性劑分子的鏈及鏈間助溶劑所占的總體積，ao等于表面活性劑極性頭所占的有效面積，而l等于表面活性劑長鏈有效長度。它能較好地描述在特定條件下哪一種液晶相生成，在介孔材料合成中它能告訴我們怎么樣控制合成條件和參數來得到了想要的物相，它也能很好地解釋觀察到的實驗現象49.表面活性劑的有效堆積參數gg=V/aol49.不同g值下的膠束幾何形狀和介觀相結構膠束（或液晶）幾何形狀（或結構）表面活性劑例子介觀相例子球形(微粒)單鏈(尾巴)和較大的極性頭n立方相)和SBA-2(P63/mmc三維六方相)圓柱形膠束(微粒)單鏈(尾巴)和較小極性頭MCM-41(p6mm二維六方相)三維圓柱形膠束單鏈(尾巴)和較小極性頭d立方相)層(膜)雙鏈和較小極性頭MCM-50(層狀相)反相的球形、圓柱形及層膠束雙鏈和較小極性頭50.不同g值下的膠束幾何形狀和介觀相結構表面活性劑例子介觀相例子g值表面活性劑形狀膠束形狀介觀結構舉例<1/3單鏈、極性頭較大球型SBA-1(Pm3n立方相)，SBA-2(P63/mmc三維六方相)1/3~1/2單鏈、極性頭較小圓柱型MCM-41(P6mm二維六方相)1/2~2/3單鏈、極性頭較小三維圓柱型MCM-48(Ia3d立方相)1雙鏈、極性頭較小層狀MCM-50(層狀)>1雙鏈、極性頭較小反相的球型、圓柱型、層狀膠束

不同g值下的介觀結構

51.g值表面活性劑形狀膠束形狀介觀結構舉例<1/3單鏈、極性極性頭尾巴52.極性頭尾巴52.自組裝合成介孔材料的策略合成方法表面活性劑非表面活性劑孔徑調節方法介孔氧化硅的穩定化后處理酸堿對路線沸石納米粒子自組裝合成規律與因素53.自組裝合成介孔材料的策略合成方法53.合成方法室溫合成微波合成濕膠焙燒法相轉變法溶劑揮發法非水體系合成54.合成方法室溫合成54.表面活性劑陽離子表面活性劑單頭、雙頭、三頭、單尾、雙尾陰離子表面活性劑羧酸型、磺酸型等非離子表面活性劑長烷烴、高分子PEO-PPO-PEO混合表面活性劑55.表面活性劑陽離子表面活性劑55.脫除表面活性劑的方法培燒萃取臭氧氧化雙氧水氧化＋微波56.脫除表面活性劑的方法培燒56.非表面活性劑為模板有機化合物甘油、季戊四醇、羥基酸、多元酸、尿素、酒石酸、檸檬酸、乳酸

無機液晶卟啉化合物57.非表面活性劑為模板有機化合物57.孔徑調節方法使用不同脂肪鏈長的表面活性劑（長鏈季銨鹽和中性有機胺）或不同鏈段長度的嵌段共聚物使用不同類型的表面活性劑作模板劑使用帶電的表面活性劑和非極性的有機助劑（如三甲基苯TMB、中長鏈胺等）高溫合成，不改變表面活性劑(2~7nm)水熱后處理（合成后水熱處理）58.孔徑調節方法使用不同脂肪鏈長的表面活性劑（長鏈季銨鹽和中性有溶劑熱，醇熱合成后處理擴張SBA－15孔徑，并且提高長程有序程度孔道內表面修飾（如硅烷化）?？筛淖儍缺砻娴臉O性，提高產物的水熱穩定性，但孔徑減小?？椎篱_口處修飾，用有機溶劑萃取部分（在孔道開口處）模板劑，然后利用化學氣相沉積技術將TEOS沉積到孔口處，再脫除所有模板劑，這樣只修飾孔道開口，而對其他部分基本無影響。59.溶劑熱，醇熱合成后處理擴張SBA－15孔徑，并且提高長程有序使用不同類型的表面活性劑混合物仔細控制合成體系的最初pH值改變合成溫度，如合成具有不同孔徑的SBA－15改變水熱合成的條件參數（如表面活性劑濃度、合成溫度和反應時間等）60.使用不同類型的表面活性劑混合物60.介孔材料穩定化的方法熱穩定性很好水熱穩定性較差61.介孔材料穩定化的方法熱穩定性很好61.1)提高孔壁的縮聚程度

反復調節pH值在合成MCM-41過程中加入無機鹽升高合成溫度和加長合成時間在合成過程加入一定量的有機胺助劑使用有機胺代替NaOH作為“礦化劑”硅源不同，得到的產物的孔壁中硅酸鹽縮聚程度也有所不同62.1)提高孔壁的縮聚程度

反復調節pH值62.2)修飾表面，建立保護層

適當的后處理方法，修飾表面，減少具有活性的表面硅羥基將氟離子引入合成體系，其可能的原理是表面有Si－F鍵存在，抑制水解在SBA－15或介孔蜂窩狀泡沫體（MCF）的表面覆蓋一層極小的沸石晶體或其他材料63.2)修飾表面，建立保護層

適當的后處理方法，修飾表面，減少3)增加孔壁厚度，提高穩定性

使用嵌段共聚高分子模板劑來合成厚壁介孔材料，SBA-15等等厚壁材料使用中性表面活性劑來合成介孔材料(使用混合模板劑合成介孔材料仔細控制合成體系的最初pH值，會改變孔壁的厚度。64.3)增加孔壁厚度，提高穩定性使用嵌段共聚高分子模板劑來合成4)改變孔壁的結構與組成

用沸石基本結構單元的前驅物作為硅源進行合成采用焙燒過的MCM－41作為硅源，合成MCM－41（“重結晶”），得到的產物具有良好的熱穩定性；引入Al進入孔壁，位于表面或接近表面的Al對孔壁中的硅有一定的保護作用抵御水的進攻。有序程度較差的材料KIT－1的穩定性好于有序程度高的材料MCM－41。65.4)改變孔壁的結構與組成用沸石基本結構單元的前驅物作為硅源酸堿對自調節合成酸堿反應規律：弱酸－弱酸；強酸－強堿材料酸堿對路線無機源（I2）無機源（I1）表面活性劑TiPOA：鹵化物－烷氧化物PCl3Ti(OC3H7)4P123TiPOA：鹵化物－烷氧化物PCl3Ti(OC3H7)4F108AlPOD:酸－鹽H3PO4AlCl3P123ZrPOA：鹵化物－烷氧化物PCl3Zr(OC3H7)4F108NbPOB：磷酸酯－鹽OP(OCH3)3NbCl5F10866.酸堿對自調節合成酸堿反應規律：弱酸－弱酸；強酸－強堿酸堿沸石納米粒子首先制備出納米分子篩晶核含有PSBU納米分子篩晶核與膠束自組裝:新型硅鋁介孔催化材料納米Beta晶核:MAS-5怎樣合成:二步67.沸石納米粒子首先制備出納米分子篩晶核含有PSBU怎樣合OrdereddomainsinthewallsofMAS-7: 大小為3納米左右，與前驅體大小一致高分辨TEM68.Ordereddomainsinthewallso介孔材料組成的擴展原因非硅介孔材料合成需要克服的問題特殊方法69.介孔材料組成的擴展原因69.原因研究介孔材料的研究小組都具有很強的研究合成沸石分子篩的背景;因此，他們對硅和鋁的化學非常熟悉，容易開展研究工作。過渡金屬氧化物的先驅物過于活潑，易水解和聚合，不容易控制去生成無機-有機界面氧化還原反應，可能的相轉變，以及晶化過程常常會使骨架塌陷。合成過程易受外界條件影響，結果不易重復。70.原因研究介孔材料的研究小組都具有很強的研究合成沸石分子篩的背需要克服的問題控制聚合過程，避免無機網絡過快和不加選擇的生長。促進微小(納米和次納米級)的相隔離，(如提高提高有機-有機的相互作用，通常這種作用較弱)。必須控制結果的曲率，不至于生成層狀物。71.需要克服的問題控制聚合過程，避免無機網絡過快和不加選擇的生長特殊問題選擇合適的先驅物(合適的水解速度)，調節金屬鹽的濃度和溶液的pH值(包括利用尿素分解逐漸改變pH等方法)，加入聚合抑制劑(酸，絡合劑等)，采用非水介質(限制水的量)，求助于揮發法來達到自組，改變氧化還原狀態，使用預生產的納米級簇合物或微粒72.特殊問題選擇合適的先驅物(合適的水解速度)，調節金屬鹽的濃電荷匹配模板合成及配位體輔助模板合成非硅介孔材料舉例物質無機前驅體表面活性劑介觀結構合成路徑WO3（NH4）6H2W12O40(CmTMA)Br層狀，六方相S+I－Sb2O3K[Sb(OH)6](CmTMA)Br層狀，六方相S+I－AlPO4Al(OiPr)3;H3PO4(CmTMA+)Cl－層狀S+I－FeOFeCl2。4H2OC16H33OS3H層狀S－I+PbOPb(NO3)2C16H33OS3H層狀，六方相S－I+MgOMg(NO3)2C12H25OPO3H2層狀S－I+CoOCo(NO3)2C12H25OPO3H2層狀S－I+Zn2P2O7Zn(NO3)2H3PO4(CmTMA)Br層狀S+X－I+Al2O3Al(NO3)3C12H25OPO3H2層狀S－M+I－V2O5CTAV(CmTMA)Cl六方相S+I－ZrO2C16H33OPO3H2六方相SIZrO2(C20TMA)Br六方相SIZrO2CAPB六方相SINb2O5(C18TMA)Br層狀，六方相SINb2O5C14H31N六方相SITa2O5C18H39N六方相SITiO2C14H29OPO3H2六方相SI73.電荷匹配模板合成及配位體輔助模板合成非硅介孔材料舉例無機前驅三、介孔氧化硅的結構介孔氧化硅的特點、結構、表征手段二維六方結構立方結構三維六方－立方共生結構六方結構的變體Worm-like結構74.三、介孔氧化硅的結構介孔氧化硅的特點、結構、表征手段74.二維六方結構MCM-41SBA-1575.二維六方結構MCM-4175.MCM-41高質量MCM－41的X射線衍射（XRD）譜圖76.MCM-41高質量MCM－41的X射線衍射（XRD）譜圖768.SBA-15存在大量的微孔！79.SBA-15存在大量的微孔！79.80.80.立方孔道結構(Ia3d)MCM-48M41S系列介孔材料結構簡圖81.立方孔道結構(Ia3d)MCM-48M41S系列介孔材料結MCM-48MCM－48的XRD譜圖(同步輻射X射線源)82.MCM-48MCM－48的XRD譜圖(同步輻射X射線源)82SBA-1683.SBA-1683.共生結構SBA-2SBA-12FDU-184.共生結構SBA-284.SBA－2的XRD譜圖

85.SBA－2的XRD譜圖85.FDU－1的小角X射線散射譜圖與TEM成像86.FDU－1的小角X射線散射譜圖與TEM成像86.87.87.立方結構(Pm3n)SBA－1的XRD譜圖（同步輻射源)88.立方結構(Pm3n)SBA－1的XRD譜圖（同步輻射源)88具有Pmn對稱性的材料的SEM圖像（a）雜化材料HMM－1（b）SBA－189.具有Pmn對稱性的材料的SEM圖像（a）雜化材料HMM－1（SBA－6TEM成像及其傅里葉衍射圖90.SBA－6TEM成像及其傅里葉衍射圖90.SBA－6的三維結構91.SBA－6的三維結構91.SBA－16的氮氣吸附等溫線92.SBA－16的氮氣吸附等溫線92.圖9－36SBA－16合成樣品和焙燒過的樣品XRD譜圖圖9－35SBA－16的SEM93.圖9－36SBA－16合成樣品和焙燒過的樣品XRD譜圖六方結構變體SBA-8KSW-294.六方結構變體SBA-894.SBA－8材料XRD譜圖（a）焙燒前的樣品（b）焙燒后的樣品95.SBA－8材料XRD譜圖（a）焙燒前的樣品（b）焙燒后的樣品SBA－8的TEM成像(A)垂直于孔道方向（B）平行于孔道方向96.SBA－8的TEM成像(A)垂直于孔道方向（B）平行于孔道97.97.Worm-like結構KIT－1MSU系列JLU-11&1298.Worm-like結構KIT－198.JLU-1299.JLU-1299.自組裝模板法合成有序介孔材料的不足需用表面活性劑作為模板劑，通過選擇不同的表面活性劑來實現對孔道結構、孔徑大小的調節；涉及脫模程序。脫模工藝均較為復雜，而且在脫模過程中，容易破壞孔壁，出現孔洞塌陷；多孔材料多數是二維有序的，孔與孔之間不連通。作為催化劑載體使用時，這種二維有序的孔道結構不利于反應物分子與產物分子的的擴散與傳輸。所謂有序多孔材料，實際上只是長程有序，而短程仍是無序的。100.自組裝模板法合成有序介孔材料的不足100.介孔碳利用介孔氧化硅作為模板合成多孔碳材料，不僅是介孔氧化硅材料的一個新應用，也為制造有序的多孔碳材料提高了一個有效的方法。101.介孔碳利用介孔氧化硅作為模板合成多孔碳材料，不僅是介孔氧化硅介孔碳SynthesisofgraphiticmesoporouscarbonFuelcellapplicationLi-ionbatteryapplicationHydrogenstorageTransmissionelectronmicroscopeimagesandX-raydiffractionpatternsof

variousorderednanoporouscarbonssynthesizedusingmesoporoussilicatemplates.102.介孔碳Synthesisofgraphiticmeso圖9－51CMK-1及其模板MCM－48的XRD譜圖圖9－50CMK-3及其模板SBA－15的XRD譜圖103.圖9－51CMK-1及其模板MCM－48的XRD譜圖圖9圖9－52介孔碳材料CMK－5的（a）TEM成像；（b）結構示意圖；（c）XRD譜圖[]104.圖9－52介孔碳材料CMK－5的（a）TEM成像；（b多孔碳材料的合成與性質碳材料模板對稱性、孔性質（孔徑、比表面、孔體積）CMK－1MCM－48I41/a，3nm,1500－1800m2/g,0.9-1.2ml/gSNU－1Al－MCM－48I41/aCMK－2SBA-1立方CMK－3SBA-15六方，4.5nm,1500m2/g,1.3ml/gCMK－4MCM－48dCMK－5SBA-15六方排列的碳管，1500－2200m2/g,1.5ml/gSNU－2HMS低有序C－MSU－HMSU－H（SBA－15）低有序，3.9nm,1230m2/g,1.26ml/gMCF－CMCF－Si（氧化硅泡沫）碳球，7－9nm,290m2/g,0.39ml/gC－41MCM－41無序碳棒（柱），<2nm,1170m2/g

105.多孔碳材料的合成與性質碳材料模板對稱性、孔性質（孔徑、比表面多孔網絡高分子的合成采用一種分子模板定向合成技術，直接合成孔道均勻、規則的多孔網絡高分子材料。即采用具有明確三維空間結構的多官能團單體為結構導向劑，利用模板周圍的官能團與其它有機小分子單體間的定向聚合反應，直接合成出多孔網絡高分子。106.多孔網絡高分子的合成106.以多面低聚倍半硅氧烷（PolyhedralOligomericSilsesquioxane，簡稱POSS）為結構導向劑：

(RSiO1.5)n

107.以多面低聚倍半硅氧烷（Polyhedral108.108.舉例

(1)Zhang,CX;Babonneau,F;Bonhomme,C;Laine,RM.Highlyporouspolyhedralsilsesquioxanepolymers.synthesisandcharacterization[J].J.Am.Chem.Soc,1998,120:8380-8391109.舉例109.110.110.N2吸附測試結果：比表面積：382~529m2/g，孔體積：0.194~0.242mL/g，孔徑分布：1~50nm，主要集中于1~10nm范圍。111.N2吸附測試結果：111.(2)Morrison,JJ;Love,CJ;Manson,BW;Morris,RE.Synthesisoffunctionalisedporousnetworksilsesquioxanepolymers[J].J.Mater.Chem.,2002,12:3208–3212112.(2)Morrison,JJ;Love,(3)Choi,J;Harcup,J;Yee,AF;Zhu,Q;Laine,RM.Organic/InorganicHybridCompositesfromCubicSilsesquioxanes[J].J.Am.Chem.Soc.2001,123:11420-11430113.(3)Choi,J;Harcup,J;Yee,Organic-inorganichybridmesoporousmaterials(有機雜化材料)114.Organic-inorganichybridmesop16.介孔材料的形貌控制單晶117.介孔材料的形貌控制單晶117.一些在酸性中合成的氧化硅介孔材料形貌118.一些在酸性中合成的氧化硅介孔材料形貌118.SBA－2空心微球119.SBA－2空心微球119.介孔氧化硅實心小球照片[]120.介孔氧化硅實心小球照片[]120.大孔材料高分子微球為模板合成大孔材料121.大孔材料高分子微球為模板合成大孔材料121.以PS膠粒為模板制備SiO2空心球122.以PS膠粒為模板制備SiO2空心球122.六、介孔材料的應用123.六、介孔材料的應用123.

有序介孔材料的潛在應用有序介孔材料自誕生起就得到國際物理學、化學與材料界的高度重視，并迅速成為跨學科研究的熱點之一化工領域生物醫藥領域功能材料制備環境科學領域分子篩與多孔材料化學徐如人龐文琴等科學技術出版社649-658分離科學領域124.有序介孔材料的潛在應用有序介孔材料自誕生起就得到國際物理學潛在應用化工領域渣油裂化催化劑大分子轉化反應催化劑良好的載體生物與醫藥領域酶的固載與分離細胞和DNA的分離緩式作用分離科學領域環境保護領域降解有機廢物氣體吸附等水質凈化先進功能材料儲能材料復合發光材料納米半導體材料低介電常數材料125.潛在應用化工領域環境保護領域125.化工領域直接用作催化劑骨架引入Al或者Ti、V等金屬離子------酸堿性和氧化性催化劑載體

氧化/還原；氫化；酸性催化；堿催化；鹵化；生物催化；聚合；光催化有序介孔材料具有較大的比表面積，相對大的孔徑以及規整的孔道結構，可以處理較大的分子或基團，是很好的擇形催化劑。特別是在催化有大體積分子參加的反應中，有序介孔材料顯示出優于沸石分子篩的催化活性。因此，有序介孔材料的使用為重油、渣油等催化裂化開辟了新天地。126.化工領域直接用作催化劑有序介孔材料具有較大的比表眾所周知，TS-1和TS-2在烴類的氧化反應中具有獨特的催化作用。然而，由于受催化劑孔徑的限制，使它只適用于小分子參與反應。1994年，Corma等人首次合成出了骨架含鈦的介孔分子篩Ti-MCM-41，從而使鈦硅分子篩的應用范圍得到進一步的拓展。研究結果表明，以三丁基過氧化氫（THP）作為氧化劑，在313K時，THP于5小時后的轉化率可達30%。環氧化產物的選擇性為90%。然而，Ti-β沸石作為該反應的催化劑THP的轉化率只能達到20%，Ti-ZSM-5則毫無活性。從這可以看出，在以大分子的有機過氧化物作為氧化劑的反應中，介孔材料比其它沸石分子篩更具有優勢。CormaA,etal.JChemicalSociety-ChemicalCommunications,1994,147-148大分子轉化127.眾所周知，TS-1和TS-2在烴類的氧化反應中具有獨特的催化CatalyticapplicationofmesoporousmaterialsPre-treatingofmesoprouscatalyst128.CatalyticapplicationofmesopCatalyticapplicationofmesoporousmaterials60wt%WS2/SBA-15preparedviaanultrasonictreatmentmethodExample:Supportedmesoprouscatalyst129.CatalyticapplicationofmesopCatalyticapplicationofmesoporousmaterialsPostulatedcomputergraphicmodelsofMCM-41supported(S)-(-)-2-aminomethyl-1-ethylpyrrolidineco-ordinatedRh-1,5-cyclooctadiene.(A)Substratescanaccessalongtotheporeinthisconformation.(B)TheC–Cbondrotationofthetetherleadstoarestrictionofaccesstotheactivesite130.CatalyticapplicationofmesopCatalyticapplicationofmesoporousmaterialsExample1:131.CatalyticapplicationofmesopExample2:132.Example2:132.RelativeperformancesandselectivitiesoftheRu5PtandRu10Pt2catalystsinMCM-41comparedtootherbimetallicnanocatalystsforthehydrogenationofbenzoicacid.Example3:133.RelativeperformancesandseleExample4:134.Example4:134.Example5:135.Example5:135.Example6:136.Example6:136.SchematicsketchofthesyntheticroutesforimmobilizingPd-1,10-bis(diphenylphosphino)ferrocene.Example7:137.Schematicsketchofthesynthe生物醫藥領域細胞/DNA的分離控釋藥物酶、蛋白質等的固定與分離

一般生物大分子如蛋白質、酶、核酸等，當它們的分子質量大約在1～100萬之間時尺寸小于10nm，相對分子質量在1000萬左右的病毒其尺寸在30nm左右。有序介孔材料的孔徑可在2～50nm范圍內連續調節和無生理毒性的特點使其非常適用于酶、蛋白質等的固定和分離。LeiCH,etal,JAmericanChemicalSociety,2002,124:11242-11243138.生物醫藥領域細胞/DNA的分離一般生物大分子如蛋白質、酶、

青霉素?；?Penicillinacylase,PGA)又稱為青霉素酰胺酶或青霉素氨基水解酶,該酶屬于球蛋白,分子量較大，酶分子的平均動力學直徑約為9nm,該酶在醫藥工業中應用價值巨大,催化水解青霉素后得到的產物6-氨基青霉烷酸(6-APA)是生產新型抗生素的中間體，介孔材料固定青霉素?；傅难芯拷Y果表明,酶固定后可保持活性.用不同介孔材料固定青霉素酰化酶后,酶的熱穩定性、pH穩定性和操作穩定性均得到增強,結果表明,固定化酶的穩定性與介孔材料的孔徑有關,當介孔材料的孔徑與酶分子大小相適應時,固定化酶的穩定性最好.ChongASM,ZhaoXS.CatalysisToday,2004,93–95:293–299裘式綸等.高等學?；瘜W學報，2005，26（10）：1852—1854139.

青霉素酰化酶(Penicillinacylase,PBiochemistryapplicationofmesoporousmaterialsInSituReductiontoPrepareSilverNanoparticlesinmesoporousTitaniumPhosphate140.BiochemistryapplicationofmeBiochemistryapplicationofmesoporousmaterialsInSituReductiontoPrepareSilverNanoparticlesinmesoporousTitaniumPhosphateE.coliincubatedonagarplatesobtainedfromcultivatedsuspensionswith(control)andwithout(sample)silver-ion-exchangedtitaniumphosphatefilm.141.Biochemistryapplicationofme環境科學領域降解有機廢物：介孔TiO2比納米TiO2有更高的比表面積氣體吸附劑汽車尾氣處理水質凈化介孔材料具有開放性孔道結構,窄的孔徑分布及很高的比表面積和孔容,可作為良好的環境凈化材料142.環境科學領域降解有機廢物：介孔TiO2比納米TiO2有更高的活性炭是吸附廢水中有機污染物最有效的吸附劑，但其再用回收率低。所以介孔材料成為人們感興趣的焦點。SayariA,et.al，ChemistryMaterials,2005,

17:212-216苗小郁等化工進展2005,24(9):998-1001吸附金屬離子對Cu2+、Ni2+、Co2+具有快速吸附作用,在離子濃度較低時,去除率大于98%吸附有機污染物4-chloroguaiacol，2,6-dinitrophenol吸附容量分別高達95和110mg/gDMDA:N,N’-二甲基十二二胺143.活性炭是吸附廢水中有機污染物最有效的吸附劑，但其再用回收率低貴金屬鉑在介孔材料中的組裝及其催化性能研究得較為廣泛，它是催化加氫的良好催化劑。很多研究表明負載了Pt的介孔材料對苯、菲和萘的催化加氫以及烯烴和1，3，5–三異丙基苯的氫化裂解都具有很高的催化活性Chen等人將貴金屬Pt組裝入含有Ce的氧化鋯介孔材料，發現該催化劑催化NO氧化CO的反應溫度較常規三效催化劑低約473K，為汽車尾氣凈化開辟了新的途徑。YaoN,et.alMicorporousMesoporousMaterials,2001,44-45:377ChenHR,et.al.AdvancedMaterials,2003,15(13):1078144.貴金屬鉑在介孔材料中的組裝及其催化性能研究得較為廣泛，它是催分離科學領域

吸附劑

分離無機物分離有機小分子分離生物大分子和藥物分子

色譜固定相有序介孔材料由于其孔徑分布窄、比表面積大,作為色譜固定相。通常用作硅基質的色譜填料的多孔硅膠,其比表面積一般小于500m2/g，有序介孔硅膠的比表面可高達1600m2/g,孔徑分布窄,并且由于孔形狀和大小均一而有利于傳質,有望成為具備良好分離能力的色譜填料。目前用作HPLC填料的有序介孔材料的主要有硅基MCM-41、MSU-n、SBA-3和SBA-15以及非硅基的氧化鋯。徐麗等，分析化學，2005，32（3）：374—380DaiS,etal.ChemicalCommunications,2002,2680—2681GallisCW,etal.StudiesinSurfaceScienceandCatalysis,2000,129:747—755145.分離科學領域吸附劑色譜固定相有序介孔材料由于其孔徑分布功能材料領域儲能材料

有序介孔材料具有寬敞的孔道，可以在其孔道中原位制造出含碳或Pd等儲能材料，增加這些儲能材料的易處理性和表面積，達到傳遞儲能的效果。146.功能材料領域儲能材料146.功能材料在納米孔道內的組裝

介孔材料高的比表面積、規則有序的較沸石類分子篩大的孔徑以及表面豐富的硅醇鍵使之非常適宜作為主體材料進行金屬、金屬氧化物和金屬有機化合物等客體材料在其孔道內的組裝，從而形成主客體材料。如果客體材料具有催化活性，則介孔材料主體就是催化劑的一種特殊載體，催化劑全部或部分被負載于主體材料的孔道內，這種主客體材料也成為一類特殊的負載型催化材料。新型光、電、磁功能材料；(利用孔道作為“微反應器”，合成出納米復合組裝體系，因小尺寸效應及量子效應，產生特殊的光學、電學和磁學性能?！?客體化學）147.功能材料在納米孔道內的組裝147.NanodotsNanowiresNanorodsNanotubesPtAuGaNCarbonYangCT,etal.JPhysicalChemistryB,2005,109(38):17842-17847RyooR,etal.ChemicalCommunications,2003,17:2136-2137不同形狀的功能材料148.NanodotsPtAuGaNCarbonYangCT,NanotechnologyapplicationNanocastingtonanoparticleandnanostructure149.NanotechnologyapplicationNa介孔材料的表征

a.骨架結構表征利用FTIR、1H-NMR和29Si-NMR等測試技術進行結構表征。物相表征XRD技術。c.孔結構表征利用N2吸附技術測定比表面積、孔體積、孔徑、孔徑分布等孔結構參數；利用掃描電鏡（SEM）、高分辨透射電鏡（HRTEM）直接觀察孔結構。d.物理性能表征利用TGA、DSC等進行熱性能表征；150.介孔材料的表征150.介孔材料研究中面臨的問題

多數新型介孔分子篩合成路線復雜，成本較高，存在一些技術上的問題，因此還無法實現工業化,所以針對這一特點進行的研究應該繼續深入尋找廉價、低毒、簡便、快速的合成方法以及回收模板劑等降低成本的方法是介孔材料發展應該努力的方向通過介孔材料的修飾和改性或其他合成方法，優化介孔材料的性能進一步研究介孔材料結構與性能的關系，研究各種介孔材料具體的特殊性能，從而把介孔材料作為一種功能型器件運用于具體場合開辟道路發現更多的介孔材料的應用領域，真正發揮介孔和大孔的獨特作用151.介孔材料研究中面臨的問題多數新型介孔分子篩合成路線有序介孔材料的研究方向合成機理研究新的合成體系和合成路線新的介孔結構新的孔壁組成實現對孔徑、孔型的進一步調控雜化多孔材料應用研究152.有序介孔材料的研究方向152.前景展望介孔分子篩是近年來材料科學領域興起的一個前沿學科，已成為當今科學界研究的一個熱點。近期的研究表明各種新型的介孔材料在化學、光電子學、電磁學、材料科學、環境科學、分離科學等諸多領域有著巨大的應用潛力。相信，介孔分子篩功能材料將在二十一世紀材料科學的發展中發揮重要的作用。153.前景展望介孔分子篩是近年來材料科學領域興起的一個前沿學科，已CollegeofChemistryandChemicalEngineeringMCM-41ThefirstfamousmesoporoussynthesizedbyMobile1.Overview154.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview155.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview156.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering3DporoussilicatestructuresMCM-481.Overview157.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview158.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview159.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview160.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview161.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview162.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview163.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview164.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.OverviewInterrelationinthesynthesissystem165.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering液晶模板機理(LCT)1.Overview166.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering電荷密度匹配機理1.Overview167.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering1.Overview168.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering協同組裝機理(CFM)1.Overview169.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering2.SerialsofmostfamousmesoporousmaterialsMCMSBAMSU170.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineeringMCM2.1MCM-X171.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineeringMCM-412.1MCM-X172.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineeringMCM-482.1MCM-XMCM-48：兩條相互獨立的三維孔道體系具有立方結構難于制備，需要很好的控制合成條件173.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineeringMCM-502.1MCM-XMCM-50：平行孔道體系一般由mcm-41合成條件精細化，改變表面活性劑在水溶液中性質獲得174.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering2.2SBA-XGalen.D.Stucky175.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineeringSBA-1&SBA-62.2SBA-X二者都是三維孔道體系立方結構SBA-1SBA-6不同的是二者A籠和B籠的直徑不一樣176.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineeringSBA-2&SBA-122.2SBA-XSBA-2SBA-12177.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineeringSBA-162.2SBA-X雙親性非離子嵌段高分子表面活性劑F127為模板在酸性條件下合成。立方結構，在微觀尺度上具有晶態形貌178.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineeringSBA-15&SBA-32.2SBA-XSBA-15，最著名的SBA-X系列材料：三嵌段共聚物P123為模板在酸性條件下合成，與MCM-41一樣都是六方結構，但是孔道體系為3D結構，孔徑可以擴展到5~30個nmSBA-3，第一個在酸性條件下合成的介孔材料，后來發現實際上就是酸性條件下合成高的MCM-41同時發現酸性條件下合成可以得到有趣的形貌SBA-3SBA-15179.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering2.3MSU-XThomasJ.PinnavaiaMSU-X,MSU-VandMSU-G,Tanev,P.;T.;Pinnavaia,T.J.Science1995,267,865.Tanev,P.;T.;Pinnavaia,T.J.Science1996,271,1267.Kim,S.-S.;Zhang,W.;Pinnavaia,T.J.Science1998,282,1302.180.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering2.3MSU-XMSU-1alkyl-PEOastemplate181.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering2.3MSU-XMSU-2alkyl-arylPEOastemplate182.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering2.3MSU-XMSU-3PolypropyleneoxidePEOblock-copolymersastemplates183.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering2.3MSU-XMSU-4Tweenastemplate184.CollegeofChemistryandChemiCollegeofChemistryandChemicalEngineering介孔材料合成與應用實例1:從MCM-50到MCM-483.