胶体晶体模板法制备有序多孔堇青石微球的研究

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1、摘要采用乳液聚合法制备了单分散P(St．MMA)微球，并分别通过自然沉降法和硅油法制成胶体晶体模板，再利用胶晶模板法制备了有序多孔堇青石。利用FTIR、SEM、XRD等方法对P(St．MMA)微球单分散性及有序多孔堇青石结构进行了研究。结果表明，当MMA用量占单体总量的5．0wt．％时，制备的P(St．MMA)微球的单分散性及其胶体晶体微球结构最佳。经烧结去除P(St．MMA)微球得到的有序多孔堇青石材料的孔径较单分散P(St．MMA)微球稍小，约为200nm左右。当烧结温度为1200℃，多孔材料为0【

2、．堇青石相。关键词：乳液聚合；胶体晶体模板；溶胶凝胶法；堇青石；有序多孔AbstractMonodispersedP(St—MMA)latexparticleswerepreparedbyemulsionpolymerization，andthecolloidalcrystaltemplateconsistingofmonodisperseP(St—MMA)latexparticleswerepreparedbyutilizinganaturalsedimentation．ThentheP(St-MMA

3、)latexparticlesandtheorderedporouscordieritewereanalysedbyFTIR，SEMandXRD．Theresults_showedthatthemonodispersityoflatexparticlesandsurfacequalityofcolloidalcrystalparticleswerebetterat5．0wt．％ofMMAbasedontotalmonomers．Theorderedporouscordieritehaswithdiame

4、terofabout200nmwerefabricatedwhentheP(St-MMA)sphereswereremovedbycalcination．ItsdiameterislessthanthatofthemonodisperseP(St-MMA)latexparticles．Themaincrystallinephaseofa—cordieritewasformedatthecalcinationtemperatureabout1200℃．Keywords：emulsionpolymeriza

5、tion；colloidalcrystaltemplatemethods；sol-gelmethods；cordierite；orderedporousIII独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文版权使用授权书学位论文本学位论文作者完全了解我校有关保留、

6、使用学位论文的规定，即：我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密O，在——年解密后适用本授权书。本论文属于不保密√。(请在以上方框内打“√")学位论文作者签指导教师签名：／锵哕铡其笋B第1章文献综述1．1引言单分散聚合物微球(MonodispersedPolymerMicrosphere)，是指粒径、大小和形状都相同的聚合物微

7、球，其具有球形度好、比表面积大、吸附及表面反应能力强等特性。早在1955年美国的里海大学教授Vandehoft并lBradfordtI】就利用乳液聚合法合成了单分散聚苯乙烯(PS)微球。21世纪初，上世纪90年代末，Velev掣2’101用胶体晶体模板法成功地合成了孔径尺寸可达几个微米的三维有序大孔(three．dimensionalorderedmacroporous)材料。近年来，杨卫亚【3】等也在硅酸盐学报上报道了由聚苯乙烯胶晶模板法制备三维有序大孑Lsi02材料的文章，这些新的制备方法弥补了以往

8、微孔及介孔材料难以让大分子进入空腔的缺点，可广泛应用在催化、过滤及分离材料、电池和热阻材料等方面【4。7】。利用这种材料，再以多种手段(如离心、过滤、氧化还原、溶胶凝胶、电化学沉积、化学气相沉积等)在胶体晶体的空隙中填充将要制备的物质或前驱体；最后以化学或物理的方法除去胶体晶体模板，就能得到了具有良好的三维有序排列的孔道结构材料。以堇青石((2MgO·2A1203"5Si02)具有较低的介电常数、较小的热膨胀系数以及较高的抗热震性等优剧耻1