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由于沸石分子筛在石化催化方面的广泛应用,使催化达到前所未有的高度。这些微孔晶体材料作为催化剂在炼油、石油化工、特别是分子动力学直径在1 nm以下的精细化工中取得了巨大成功。但是沸石的孔径通常在2 nm以下。这使得沸石分子筛无法在长链分子(比如高炭醇)的催化中得到应用
有序介孔材料虽然目前尚未获得大规模的工业化应用,但它所具有的孔道大小均匀、排列有序、孔径可在2-50 nm范围内连续调节等特性,使其在分离提纯、生物材料、催化、新型组装材料等方面有着巨大的应用潜力,介孔分子筛MCM-41便是其中之一。
材料的形态和结构决定了材料的性能,所以合成不同形貌和结构的材料一直是材料研究的重要课题之一。分子吸附、贮运、分离、以及催化等许多物理化学性质都与材料的形态与结构密切相关[47]。设计和采用不同的制备方法与技术路线,合成具有特定形状和功能的纳米结构材料,是当前纳米材料领域最基础、最活跃的研究内容之一,这是促进纳米功能材料向实用化发展的关键技术之一[48]。
中空微球具有较低的密度和较高的比表面积,以及特殊的光、电、声、热力学等性质,因而引起了研究者的极大兴趣,成为材料研究领域内引人注目的方向之一。
目前,人们己经将许多有机、无机材料制成中空结构,常见报道的有陶瓷材料、金属、磁性材料及半导体材料等各种无机材料,这些材料形成中空球结构后,其物理化学性质会有很大变化,使得它们在光电材料,包覆材料,药物的控释,生物活性大分子的保护及废水处理等许多技术领域具有广泛的应用前景[49-53]。
壳层具有孔结构的纳米中空微球应经成为研究热门。纳米孔中空微球除具有一般中空微球流动性好、比重小[54]等特点外,其壳层上的纳米孔还为其它物质进出中空微球内部提供了通道。这种特殊结构使得壳上具有纳米孔的中空微球在化学及生物传感器[55]缓释微胶囊[56]催化剂载体[57]、微电子[50]、绝缘材料[58]、模板材料[59,60]、吸附剂[61~67]、酶稳定剂[68,69]、选择性分离[70]、人造细胞[71]、药物载体[72]等领域显示了独特的发展潜力。