评述与进展

    有序介孔材料在分离科学中的应用

    徐 丽 冯钰锜

    3

    达世禄 施治国

    (武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072)

    摘 要 在简要介绍有序介孔材料发展的基础上,重点综述了其在分离科学中作为吸附剂和色谱固定相的

    应用,并指出了其在应用中所存在的一些问题及今后的发展趋势。

    关键词 有序介孔材料,分离,吸附剂,色谱固定相,评述

    2002211218 收稿;2003210225 接受

    本文系国家自然科学基金资助项目(No. 20275029) 和教育部优秀青年教师资助计划项目

    1 引 言

    多孔材料由于具有较高的比表面积,长期以来在吸附、催化和分离等方面有着广泛的用途。国际纯

    粹与应用化学协会( IUPAC) 定义,按照孔径大小,多孔材料分为3 类:微孔( < 2 nm) ,介孔(2～50 nm)

    和大孔( > 50 nm) 。微孔沸石分子筛用于催化和吸附领域已众所周知,但由于其孔径尺寸的局限,对于

    一些大分子反应就无能为力。1992 年,Kresge 和Beck 等[1 ,2 ]首次报道了一类以硅铝酸盐为基质的新颖

    的有序介孔氧化硅材料———M41S(the mobile composition material 41 series) ,其优越性在于它们具有均

    一可调的介孔孔径、稳定的骨架结构、易于修饰的内表面、一定壁厚且易于掺杂的无定型骨架组成和高

    的比表面积,可用作吸附剂、催化剂及其载体。这一工作不仅克服了孔径尺寸的限制,弥补了微孔沸石

    分子筛的不足,而且可作为纳米粒子的“微型反应器”,为人们从微观角度研究纳米材料的特性提供了重

    要的物质基础。从此揭开了材料发展史上崭新的一页,成为催化、吸附及光、电、磁等众多领域的研究热

    点。

    有序介孔材料由于具有大的比表面积、均一可调的介孔孔径、均一的传质、高的吸附容量等特性而

    作为吸附剂和色谱填料逐渐应用于分离科学。例如,根据蛋白质电荷和尺寸大小不同,SBA215 (Santa

    Barbara No. 15) 可分离纯化蛋白质[3 ] ;功能化的MCM ( the mobile composition material) 和SBA ( Santa

    Barbara) 型有序介孔材料用于环境水的净化,能够成功的分离出重金属[4 ]和有毒阴离子[5 ] 。

    本文在简要介绍有序介孔材料发展的基础上,重点综述其在分离科学中作为吸附剂和色谱固定相 ......