[发明专利]一种超微孔氧化硅的制备

说明书

本发明公开一种聚氧乙烯‑聚氧丙烯‑聚氧乙烯(PEO‑PPO‑PEO)三嵌段共聚物表面活性剂及其在制备合成超微孔二氧化硅中的应用。本发明所述方法制备的超微孔二氧化硅具有比表面积高、孔容高、合成工艺简单等特点。

技术领域

本发明涉及一种三嵌段共聚物表面活性剂及其应用，具体涉及一种聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)三嵌段共聚物表面活性剂及其在制备合成超微孔二氧化硅中的应用。

背景技术

多孔材料根据孔径的大小可分为微孔(2nm)，介孔(2-50nm)和大孔(50nm)。代表性的材料比如分子筛和介孔分子筛已被广泛用于工业催化，吸附，药物释放和生物等领域。但是，在一些应用领域大分子的物质在微孔中(分子筛)由于孔径的限制导致传质受限，虽然这些大分子物质在介孔材料中传质不受限但在一些催化反应中失去了择形选择性。超微孔分子筛的孔径在0.7-2nm之间，其作为一种介于微孔分子筛和介孔材料的中间材料可以解决以上传质和择形选择性问题。因此超微孔分子筛的制备及其吸附和分离等相关应用已有文献报道，Watanabe等通过使用调控超微孔分子筛的孔径研究其对甲苯吸附性能的影响，得出吸附甲苯的最佳孔径为0.8nm(Watanabe et al.Micropor.Mesopor.Mat.,214,2015,41-44)。最近，Xu等使用环糊精作为共模板剂合成了有机-无机杂化超微孔材料，表现出极佳的除去水中染料的能力(Wenli Xu et al.Micropor.Mesopor.Mat.,288,2019,109598)。

目前，超微孔二氧化硅材料的主要合成策略主要有三种：第一，通过对分子筛进行扩孔(A.Corma et al.Angew.Chem.Int.Ed.,2010,49,3120-3145)；第二，通过对介孔材料后修饰的方法缩小孔径(S.Shylesh et al.Micropor.Mesopor.Mat.,108,2008,29-40)；第三，通过设计模板或者结构导向剂直接合成，这种超分子化学模板法是超微孔二氧化硅合成的主要途径，主要使用bola型表面活性剂(bolaform)、短双链烷基铵(R.Ryoo etal.J.Amer.Chem.Soc.,123,2001,1650)、金刚烷胺(adamantanamine，T.Sun etal.Chem.Commun.,2000,2057)和离子液体(Zhou et al.Chem.Mater.,2004,16,544-550),以及通过溶剂蒸发法使用单链表面活性剂合成有序超微孔氧化硅(A.Endo etal.J.Mater.Sci.,39,2004,1117-1119)。目前所使用的表面活性剂烷基链短，存在疏水作用减弱的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的三嵌段共聚物表面活性剂，及其在制备合成超微孔二氧化硅中的应用。其可有效解决现有技术表面活性剂烷基链短，存在疏水作用减弱的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种式(I)所式的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物表面活性剂，其分子式为PEO₃₅-PPO₇-PEO₃₅，其化学结构式为

在另一个实施方式中，所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物表面活性剂，其分子量为3858。

本发明还提供了所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物表面活性剂在制备合成超微孔二氧化硅中的应用。

在一个实施方式中，所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物表面活性剂在制备合成超微孔二氧化硅中的应用，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1，将所述的三嵌段共聚物表面活性剂与正丁醇及去离子水混合，或将所述的三嵌段共聚物表面活性剂与去离子水混合；