Page 104 - 《精细化工》2023年第2期
P. 104
·326· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
孔硅球的氮气吸附量略有降低,可能是由于部分改 由图 5 可见,样品 AP-MSN 和 BA-MSN 分别
性基团堵塞了 MSN 表面的介孔所致。当介孔硅球 在 2θ 为 2.17°和 2.23°处有一强衍射峰,归属于二维
载有 cAMP,且用 Flu-G-Ins 封盖后,在较低的相对 六方结构的(100)晶面,属于 MCM-41 型 MSN 的
压力下,硅球未出现明显的氮气吸附,这显然也是 特征衍射峰 [23] 。样品 AP-MSN 和 BA-MSN 在 2θ 为
介孔被大量堵塞所致。因此,在相对压力达到 0.9 3°~10°内未发现其他衍射杂峰,表明样品的孔结构
之前,Flu-G-Ins-MSN 的氮气吸附-脱附曲线几乎为 具有高度有序性。样品 Flu-G-Ins-MSN 则因孔隙填
一条水平线。以上结果表明,本文制备的 MSN 可 充和 Flu-G-Ins 的表面涂覆而未发现明显的(100)
以通过 Flu-G-Ins 实现封盖。 晶面衍射峰。根据布拉格方程计算了样品的(100)
根据吸附-脱附曲线,利用 BJH 理论计算了材 晶面间距、晶胞常数和孔壁厚度,结果见表 1。由
料的孔径分布,相关结果如图 4 及表 1 所示。由图 4 表 1 可知,相较于 AP-MSN,样品 BA-MSN 的(100)
可知,AP-MSN 和 BA-MSN 的孔径分布峰相近,分 晶面衍射峰向大角度略有偏移,晶面间距和晶胞常
别为 2.3 和 2.1 nm,而 Flu-G-Ins-MSN 则未发现明 数略微减小,介孔厚度略微变薄,表明苯硼酸改性
显的孔径峰。这主要是由介孔封闭所致。利用 BET 对 MSN 的介孔形貌影响不大。
理论计算了材料的比表面积和孔体积。AP-MSN、
BA-MSN 和 Flu-G-Ins-MSN 的比 表面积分别为 表 1 样品 AP-MSN、BA-MSN 和 Flu-G-Ins-MSN 的孔结
2
708.2、634.6 和 93.8 m /g(表 1)。可见,Flu-G-Ins 构参数
的封盖作用使得大量氮气无法被介孔吸附,因而导 Table 1 Pore structure parameters of AP-MSN, BA-MSN
and Flu-G-Ins-MSN
致比表面积显著降低,同时也导致 Flu-G-Ins-MSN
孔容/ 比表面积/ 孔径(W BJH)/ d 100/ a 0/ d p/
的孔容未检出,而 AP-MSN 和 BA-MSN 的孔容则 3
(cm /g) (m /g) nm nm nm nm
2
3
分别为 0.65 和 0.52 cm /g。
AP-MSN 0.65 708.2 2.3 4.09 4.72 0.63
BA-MSN 0.52 634.6 2.1 3.97 4.58 0.61
Flu-G- — 93.8 — — — —
Ins-MSN
注:Flu-G-Ins-MSN 孔道被封堵,故未测出 Flu-G-Ins-MSN
的孔容、孔径、d 100、a 0 及 d p。
2.2 红外表征
图 6 为 MSN、AP-MSN、BA-MSN 和 Flu-G-Ins-
MSN 的 FTIR 图谱。
图 4 AP-MSN、BA-MSN 和 Flu-G-Ins-MSN 的孔径分布
曲线
Fig. 4 Pore size distribution curves of AP-MSN, BA-MSN
and Flu-G-Ins-MSN
为了进一步考察材料的微观结构,测试了样品
AP-MSN、BA-MSN 和 Flu-G-Ins-MSN 的小角 X 射
线衍射图谱,结果如图 5 所示。
图 6 MSN、AP-MSN、BA-MSN 和 Flu-G-Ins-MSN 的
FTIR 谱图
Fig. 6 FTIR spectra of MSN, AP-MSN, BA-MSN and
Flu-G-Ins-MSN
–1
MSN 曲线中,3428 cm 处宽峰是 MSN 表面 O—
–1
H 的伸缩振动峰,1634 cm 处为吸附水 H—O—H
–1
的弯曲振动峰,1096 cm 处强峰为 Si—O—Si 的反
–1
图 5 AP-MSN、BA-MSN 和 Flu-G-Ins-MSN 的 XRD 谱图 对称伸缩振动峰,964 cm 处为 Si—OH 的弯曲振
–1
Fig. 5 XRD patterns of AP-MSN, BA-MSN and Flu-G- Ins-MSN 动峰,802 cm 处为 Si—O 的对称伸缩振动峰,470 cm –1