氨基化介孔硅颗粒制备及其固定葡萄糖研究(附件)
目 录
1 引言 1
1.1 氨基化介孔硅颗粒的制备 1
1.2 应用及固定化葡萄糖 3
1.3 课题研究的目的及内容 5
2 课题研究的目的及内容 5
2.1 课题研究目的 6
2.2 课题研究内容 6
2.3 改性材料的表征及固定葡萄糖的优化 6
2.4 改性材料的表征及固定葡萄糖的优化 7
3 结果与分析 10
3.1 葡萄糖标准曲线 10
3.2 氨基化介孔硅颗粒固定葡萄糖单因素分析 11
结 论 16
致 谢 17
参考文献 18
1 引言
近年来,多孔材料作为高分子材料的应用越来越广泛的出现,根据孔径的大小可分为微孔(直径小于2nm),介孔(直径介于250nm)和大孔(直径为50nm),由于介孔材料的表面积和孔大小适中,因此介孔材料在分离与吸附的领域有广泛的应用[1]。
介孔材料的种类有很多,其中的介孔SiO2材料是最常见的,有序、无序两类也包括在类[2]。介孔材料最常用的制备方法有以下几种,水热法、表面活性剂模板法、胶态晶体模板法、乳液模板法、生物模板法[3]。
1.1 氨基化介孔硅颗粒的制备
以所用材料来分类可分为模板法与非模板法,依照制备方式来分类则有水热法、溶胶 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072&
一凝胶法、微波合成法等制备方式。
1.1.1 介孔硅颗粒的制备
根据模板剂所用的材料不同,其中模板法又可分为硬模板法和软模板法。硬模板剂常作空间填充物,去除模板剂后得到孔道,软模板剂经由过程静电、共价键、非共价键等相连接。
1)表面活性剂模板法
最常用的软模板是表面活性剂[4,5],以非离子型表面活性剂为模板剂,合成有序的介孔硅材料,以嵌段共聚物P123为模板剂合成合成介孔硅材料,而后又经研究人员的改进可以制备出周期性的介孔硅材料。关于模板剂的脱除一般有煅烧法、萃取法[6,7]、微波法等[8],现拟定采取萃取法。
萃取法去除表面活性剂;将介孔硅颗粒分散于由 1mL 盐酸和 100mL 乙醇配制的酸性混合溶液中,分别在80℃下索氏提取器中回流萃取 24h,待回流萃取反应至给定时间后,滤纸中的颗粒均匀地分散在去离子水中,抽滤取白色沉淀,用水和乙醇洗涤2次后,在60℃下干燥,得到介孔材料。。
2)胶态晶体模板法
以聚苯乙烯乳液制备得到的的胶态晶体为模板,或直接以介孔硅颗粒,诱导二氧化硅微粒聚合生长,制得了有序生长的介孔硅材料。
3)乳液模板法
在含有有机物、水和表面活性剂的乳液体系中,因为乳滴高度变形,液滴被用作液相模板,模板在任务完成后很容易被去除。
4)生物模板法
而今,生物模板法合成介孔二氧化硅,其中包括细菌模板和动物结构模板。以小杆状病毒为模板,操纵其在多种情况下的微生物特征,可以获得有序发展的介孔二氧化硅质料。
5)水热法
选择水热法合成介孔材料有很多优势:可以使介孔硅材料的老化时间降低、提高材料的结晶度、提高介孔材料的水热稳定性[3]。
6)溶胶一凝胶法
将一定的前体形式被放置在水溶液中的反应釜,水热反应的温度和压力条件下,经分离、洗涤、干燥等后处理,实验表明,与传统的介孔材料相比,它具有较高的热稳定性。
7)其他制备方法
如超声化学法、溶剂热法等。
1.1.2 介孔硅材料的功能化改性及表征测试方法
介孔硅的功能改性一般包括接枝改性和共缩聚。接枝后,合成了含其他基团的硅羟的介孔硅。共缩聚的方法指的是将硅源、模板剂、改性成分同时加入后形成[9]。
1.1.3 后接枝法
在赵会玲等[10]的实验中采用后嫁接或后接枝法先制备介孔硅材料,然后在进行氨基化修饰。由此法制得的氨基化介孔硅,MCM41介孔材料被氨基修饰后孔道的有序性降低,且由于氨基接枝在孔道内使其孔道变小。
(1)在袁金芳[11]等人的关于H2NSBA15和H2NZCS吸附能力的比较中,同样是采用后接枝法,去除模板剂得白色粉末固体,即为ZCS,传统SBA15的制备见文献[12]。
(2)同样的,在杨娜等[3]的加入扩孔剂得到的介孔二氧化硅材料(MCF)与未经扩孔的SBA15介孔硅材料经氨基改性后吸附能力的比较中,先让嵌段共聚物表面活性剂P123与扩孔剂1,3,5三甲苯(TMB)反应经晶化、抽滤、洗涤后.于80℃下烘干。后接枝法进行氨基化改性,得到氨基改性过的介孔硅材料。
如果要扩大介孔二氧化硅的使用范围,通过改性和控制孔径大小,可以大大提高介孔材料的吸附性能。
1.1.4 共缩聚法
制备介孔硅材料时一般有后接枝法也称后嫁接法[13]和共缩聚法也称一步法,侯清麟等[14]的和林粤顺等[9]的实验中均采用一步法,将模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)、APTES,在一定条件混合反应,经晶化、过滤,洗涤、干燥,后洗去模板剂得到氨基功能化介孔二氧化硅。试验结果表明,与同是一步法合成的介孔二氧化硅相比,吸附能力大大增强。
原文链接:http://www.jxszl.com/yxlw/zygc/67584.html