本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種mcm-41有序介孔材料及其制備方法。
背景技術(shù):
有序介孔材料是上世紀(jì)20世紀(jì)90年代迅速興起的新型納米結(jié)構(gòu)材料,它一誕生就得到國際物理學(xué)、化學(xué)與材料學(xué)界的高度重視,并迅速發(fā)展成為跨學(xué)科的研究熱點之一。介孔材料的合成早在1971年就已經(jīng)開始,但一直到1992年mobil公司報道合成出m41s系列的介孔材料才引起人們的注意。mcm-41介孔材料是m41s系列的一種,孔道呈六方有序排列、大小均勻、孔徑可在2~10nm范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)、比表面積大,具有優(yōu)良的離子交換、催化和吸附性能,在精細(xì)化學(xué)工業(yè)石油化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和環(huán)境保護等許多領(lǐng)域中具有廣泛的用途和巨大的應(yīng)用潛力。
目前,mcm-41介孔材料的傳統(tǒng)制備工藝采用低溫水熱,制備原料普遍為正硅酸乙酯、水玻璃等化工原料,存在制備工藝耗時、耗能,制備原料價格較高且來源有限,同時某些硅源具有較高的毒性導(dǎo)致了對環(huán)境的危害,這嚴(yán)重制約了mcm-41介孔材料的大規(guī)模使用和應(yīng)用領(lǐng)域的進一步拓寬。因此,開發(fā)工藝條件寬松、合成快捷的制備工藝,同時尋找價格低廉、來源廣泛且環(huán)保的制備原料是加快mcm-41介孔材料大規(guī)模應(yīng)用的兩大關(guān)鍵點。
鐵尾礦是鐵礦廠選礦后的廢棄物,是工業(yè)固體廢棄物的重要組成部分。根據(jù)不完全統(tǒng)計,我國現(xiàn)堆存的鐵尾礦總量近4.5×109t,約占全國尾礦總量的30%。鐵尾礦的堆放不但占用大量土地,而且給人類的生產(chǎn)、生活帶來了嚴(yán)重的污染和危害,同時,隨著礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)和利用,礦石資源日益貧乏,鐵尾礦作為二次資源的再利用已受到世界各國的廣泛重視。鐵尾礦作為一種硅酸鹽類無機材料,蘊藏著許多有用成分,特別是含有大量硅元素,可以通過提純處理作為合成介孔硅材料的硅源。截止到目前,有關(guān)于利用鐵尾礦為原料采用傳統(tǒng)低溫水熱工藝制備mcm-41有序介孔材料的論文研究報道,如東北大學(xué)研究者利用鐵尾礦制備的mcm-41介孔材料的比表面積約為527m2/g(honghaoyu,xiangxinxue,daweihuang.synthesisofmesoporoussilicamaterials(mcm-41)fromironoretailings.materialsresearchbulletin.44(2009),2112–2115.);中國地質(zhì)大學(xué)研究者以鐵尾礦為原料制備了mcm-41介孔材料,制備
聲明:
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我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)