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有序纳米介孔材料具有规则连续可调的纳米级孔道结构,具有量子限制效应,小尺寸效应,表面效应,宏观量子隧道效应,以及介电限域效应,在石油化工、生物催化、光催化、环境保护、医药分离、微型电磁装置、光致发光材料、电极材料、信息储存等领域存在诱人的应用前景,引起国际物理学、化学及材料学界的高度关注,成为跨学科的研究热点之一。有序介孔材料MCM-41作为新兴的纳米结构材料,自1992年首次合成以来一直成为国内外的研究热点。化学修饰作为一种功能化手段已被广泛应用于各个领域,利用化学修饰对MCM-41进行功能化,改善介孔分子筛的性能,已受到越来越多研究人员的关注。本论文选择具有规整孔道结构,化学、热稳定性优良的介孔氧化硅分子筛MCM-41为研究对象,对孔道进行有机-无机修饰,并对其光学性能进行了研究。同时还尝试了介孔氧化硅材料在分离方面应用的研究。本论文主要包括以下几个方面的内容: 1.采用水热合成方法在酸性条件下合成MCM-41材料。结果表明合成试样孔径尺寸单一,六方孔道排列,具有良好的长程有序结构,孔径为2.1nm,为典型的有序介孔结构。并通过二次水热处理和添加有机辅助剂1,3,5-三甲苯(TMB)对合成MCM-41的孔径进行调节。 2.通过浸渍法对合成MCM-41材料进行氧化锰纳米团簇装载,并研究装载对有序介孔结构的影响。结果表明氧化锰纳米团簇通过离子交换进入MCM-41有序孔道中,由于纳米团簇的存在,降低了孔道排列的周期完整性。此外对不同孔径MCM-41进行纳米团簇装载试验表明:随着孔道中氧化锰装载量的增加,吸收光谱吸收边发生红移,350nm激发荧光强度增强。 3.以合成有序介孔材料MCM-41为主体材料,通过浸渍法及后续热处理工艺,在孔道中组装氧化铕的团簇粒子,并对其进行结构表征。通过XRD、HRTEM、XPS及N2吸附表明氧化铕的团簇粒子已经成功组装到MCM-41有序孔道中。通过对不同孔径有序介孔材料的氧化铕团簇粒子的组装,表明随着孔道中组装量的增加,613nm附近光致发光强度增强,发光带宽化(激发光源为361nm);但是其荧光性仍然很弱。 4.通过硅烷化修饰,把介孔表面的羟基替换成具有活性的胺基,更加有利于Eu配合物(Eu(DBM)3phen)组装进MCM-41介孔孔道,但