本发明专利技术提供了一种环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料及其制备方法，该材料具有６．１０－８．５０ｎｍ的介孔孔径、０．９０－１．５５ｃｍ３／ｇ的孔容和７００－９５０ｍ２／ｇ的比表面积。制备方法是以Ｐ１２３为模板剂，１－［（三乙氧基硅基）乙基］环戊二烯和１，２－二（三乙氧基硅基）乙烷为硅源，酸性条件下通过共聚法制得浅黄色沉淀，在乙醇／盐酸溶液中除去模板剂，所得材料为环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料。该材料在酯交换反应中具有一定的催化活性；由于环戊二烯良好的化学活性和配位能力，该材料也可以做为制备其它功能材料的前体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及介孔有机硅，具体是一种环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料及其制备方法。
技术介绍
自1999年，0zin， Inagaki和Stein等3个研究小组独立报道了周期性介孔有机硅(PeriodicMesoporous Organosilicas， PMOs)以来，这一材料受到了全世界材料化学领域研究人员的广泛关注。PMOs是通过含有机桥键基团的硅酯(R' 0)3-Si-R-Si-(0 R' )3水解縮聚制备而成，靠Si-C共价键使有机基团均匀的分布在孔道骨架中。该材料不仅具有高的比表面积，有序的孔结构，均一的孔径，还具有好的水热稳定性、机械稳定性和化学稳定性，同时材料中有机物的负载量高、分布均匀可控、化学活性位点多、易于修饰。 通过单硅酯和有机基团桥键的硅酯前体共縮聚形成的PMOs其有机基团同时在材料的孔道内和骨架中。目前，人们已经利用具有不同有机基团的单硅酯前驱体合成了具有不同结构和性能的周期性有序介孔材料。这些单硅酯中的R基团主要包括苯及其衍生物，(lR，2R)-环己二胺，L-脯氨酰胺，硫醇，氯磺酸等。这些有机基团的引入拓展了前驱体的种类。环戊二烯是五碳双烯烃，具有共轭双键和亚甲基上的活泼氢原子，性质较为活泼，有较强的反应能力，可进行聚合、氢化、卤化、加成、氧化、縮合及还原等反应；环戊二烯也是稀土金属有机配合物很好的配体。Yan Liu等通过嫁接法将甲基取代的环戊二烯基团引入到介孑L材料表面。(文献Yan Liu，Guoming Zhao，Gang Liu，Shujie Wu，GuohuaChen， Wenxiang Zhang， Huiyan S皿，Mingj皿 Jia， Catalysis Communications 2008，9，2022)但嫁接法与共聚法相比，有机基团的含量少、分布不均匀且易造成孔道堵塞。目前，通过共聚法制备含环戊二烯基的PM0s的工作尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。 本专利技术提供的一种环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料是以单硅酯三乙氧基硅基)乙基]环戊二烯和有机桥键的硅酯l，2-二 (三乙氧基硅基)乙烷为前驱体，P123(聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物，其分子式为E02。P07。E02。)为模板剂，在酸性条件下，先将l-环戊二烯预水解，再加入1， 2- 二 (三乙氧基硅基)乙烷，经过共聚反应将环戊二烯引入到材料的孔道内。其介孔孔径6. 10-8. 50nm，孔容0. 90-1. 55cm3/g，比表面积700-950m7g。 本专利技术提供的环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料的制备方法，包括如下步骤先将P123、 H20、 HC1和NaCl混合，在25-5(TC下搅拌至透明，继续搅拌，先滴加三乙氧基硅基)乙基]环戊二烯，5-25分钟后滴加1，2-二 (三乙氧基硅基)乙烷，继续搅拌20-30小时，然后将反应液在60-120°C静置老化18-36小时，过滤、蒸馏水洗涤、室温干燥得浅黄色沉淀，将沉淀在30-6(TC质量比为30-35 : 0. 8_1的乙醇/盐酸溶液中萃取4_8小时，过滤、乙醇洗涤、干燥，即得环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料。 其中l-环戊二烯、l，2-二 (三乙氧基硅基)乙烷、P123、HCl、NaCl和H20的摩尔比为0. 05-0. 4 : 0. 6-0. 95 : 0. 024-0. 038 : 8.50-10.50 : 9. 70-10.20 : 350-360。 本专利技术采用环戊二烯基硅氧烷和乙烷桥联硅氧烷为硅源，制得的环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料，环戊二烯以共价键的形式存在于介孔孔道内，且环戊二烯与硅之间以乙基连接。其^吸附等温线为典型的IV型，表明含有介孔结构，孔分布集中在6.5nm左右，XRD谱图有一清晰的低角衍射峰，透射电镜图中可以看到清晰的孔道和孔道截面，进一步说明了有序介孔结构的存在。 与现有技术相比，本专利技术采用环戊二烯基硅氧烷和乙烷桥联硅氧烷为硅源，在P123的NaCl和HC1溶液中通过预水解使两种硅源的水解聚合速率匹配，合成了环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料；在该材料中，环戊二烯以共价键的形式存在于有序介孔材料的孔道内，使得环戊二烯在材料中牢牢固定。该材料在酯交换反应中具有一定的催化活性；由于环戊二烯良好的化学活性和配位能力，该材料也可以做为制备其它功能材料的前体。附图说明 图1是环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料的结构示意图 图2是环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料的N2物理吸附等温曲线 图3是环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料的孔分布曲线(吸附支) 图4是环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料的X-射线衍射图(XRD) 图5是环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料的透射电镜图(TEM)具体实施例方式以下的实施例是本专利技术的进一步说明，而不是限制本专利技术的范围。 实施例1 在50ml锥形瓶中依次加入10g水、30g 2mol/L的盐酸溶液、3. 5g NaCl和1. 2gP123，在4(TC下搅拌溶解，得透明溶液，在快速搅拌下缓慢滴加0. 3059g 三乙氧基硅基)乙基]环戊二烯，继续搅拌20分钟后缓慢滴加1.7068g 1，2-二 (三乙氧基硅基)乙烷，继续搅拌24小时，然后将反应液转移至水热釜中8(TC静置水热反应24小时，过滤、蒸馏水洗涤、室温干燥后将沉淀在5(TC质量比为31 : 1的无水乙醇/盐酸溶液中萃取6小时，过滤、无水乙醇洗涤、干燥，即得环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料，其结构示意图如图1。材料BET比表面积:703m7g ;孔容0. 92cmVg ;孔径6. 5nm。 其N2吸附等温线为典型的IV型，表明含有介孔结构(图2)，孔分布集中在6. 5nm左右(图3)， XRD谱图有一清晰的低角衍射峰(图4)，透射电镜图中可以看到清晰的孔道和孔道截面(图5)。 实施例2 在50ml锥形瓶中依次加入7g水、33g 2mol/L的盐酸溶液、3. 5g NaCl和1. 2gP123，在4(TC下搅拌溶解，得透明溶液，在快速搅拌下缓慢滴加0. 161g l-环戊二烯，继续搅拌20分钟后缓慢滴加2.017g 1，2-二 (三乙氧基硅基)乙烷，继续搅拌24小时，然后将反应液转移至水热釜中8(TC静置水热反应24小时，过滤、蒸馏水 洗涤、室温干燥后将沉淀在5(TC质量比为31 : 1的无水乙醇/盐酸溶液中萃取6小时，过 滤、无水乙醇洗涤、干燥，即得环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料。材料BET比表面积 817m7g ;孔容:1. 36cmVg ;孔径6. 7nm。 实施例3 在50ml锥形瓶中依次加入10g水、30g 2mol/L的盐酸溶液、3. 5g NaCl和1. 2g P123，在4(TC下搅拌溶解，得透明溶液，在快速搅拌下缓慢滴加0. 3059g 三乙氧基硅 基)乙基]环戊二烯，继续搅拌20分钟后缓慢滴加1.7068g 1，2-二 (三乙氧基硅基)乙 烷，继续搅拌24小时，然后将反应液转移至水热釜中IO(TC静置水热反应24小时，过滤、蒸 馏水洗涤、室温干燥后将沉淀在5(TC质量比为31 : 1的无水乙醇/盐酸溶液中萃取6小 时，过滤、无水乙醇洗涤、干燥，即得环戊二烯基掺杂乙烷桥本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种环戊二烯基掺杂乙烷桥联有序介孔材料，其特征是以单硅酯１－［（三乙氧基硅基）乙基］环戊二烯和有机桥键的硅酯１，２－二（三乙氧基硅基）乙烷为前驱体，Ｐ１２３为模板剂，在酸性条件下，先将１－［（三乙氧基硅基）乙基］环戊二烯预水解，再加入１，２－二（三乙氧基硅基）乙烷，经过共聚反应制得；其介孔孔径６．１０－８．５０ｎｍ，孔容０．９０－１．５５ｃｍ↑［３］／ｇ，比表面积７００－９５０ｍ↑［２］／ｇ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵永祥，王永钊，周媛，高鹏飞，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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