吳 南, 沈繼軍， 周志彬

(1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司 電力科學(xué)研究院,沈陽(yáng) 110004；2.沈陽(yáng)無(wú)相科技有限公司,沈陽(yáng) 110004)

SBA-15型 (Santa Barbara Amorphous-15)介孔二氧化硅是趙東元等人[1,2]于1998年在強(qiáng)酸性條件下采用聚氧乙烯基非離子表面活性劑(P123)首次成功制備.它最突出的特征是借助P123的高分子量及其較大的膠束尺寸，運(yùn)用與硅物種之間的自組裝原理,將有序介孔孔徑(相比其之前報(bào)道結(jié)果)提高到30 nm及形成了較厚的孔壁，提高了水熱穩(wěn)定性.后續(xù)的研究陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了孔壁[3，4]、孔徑[5]、形貌[6-8]的進(jìn)一步調(diào)控.SBA-15 在催化載體、吸附、反應(yīng)器等領(lǐng)域也表現(xiàn)出了重要的研究和應(yīng)用價(jià)值[9,10].目前，SBA-15在制備、結(jié)構(gòu)和形貌控制以及相關(guān)應(yīng)用方面的研究仍受關(guān)注.

在本文之前，已有多篇中文綜述專門關(guān)注了SBA-15這一材料.趙起龍等人[11]對(duì)于SBA-15的合成及機(jī)理、影響孔徑尺寸的因素及研究應(yīng)用進(jìn)展予以關(guān)注.田旭慶等人[12]在其綜述中對(duì)不同形貌，特別是棒狀、球形、片狀SBA-15的制備與應(yīng)用給與了詳細(xì)介紹，認(rèn)為不同形貌的SBA-15的設(shè)計(jì)組裝過(guò)程對(duì)滿足催化、吸附分離和燃料電池等領(lǐng)域的應(yīng)用需求具有重要的意義.馬利群等人[13]還單獨(dú)對(duì)片/板狀SBA-15的制備與應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述.

實(shí)際上經(jīng)過(guò)20余年的研究，SBA-15在制備上已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，對(duì)SBA-15進(jìn)行不同形貌的設(shè)計(jì)和可控制備方面的研究更是其中的焦點(diǎn)所在，但不少難點(diǎn)問(wèn)題仍具有挑戰(zhàn)性而尚待解決.因?yàn)樵谥苽溥^(guò)程中，SBA-15的形貌會(huì)受到諸多因素的影響[7]，即使利用最簡(jiǎn)單(前驅(qū)體+表面活性劑+酸液)最常用(正硅酸四乙酯(TEOS)+P123+鹽酸)的制備體系[2]，也要考慮包括表面活性劑(用量)、溫度、酸度(用量)、前驅(qū)體(用量及加入方式)、攪拌方式等條件的影響，所以準(zhǔn)確的形貌控制仍較為復(fù)雜.經(jīng)常發(fā)生的情況是：嚴(yán)格按照文獻(xiàn)描述進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，縱然能夠得到二維六方有序結(jié)構(gòu)，但是產(chǎn)物形貌經(jīng)常與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相去甚遠(yuǎn)，遑論進(jìn)一步的控制.

因此，本文選取較常見的棒狀SBA-15為對(duì)象，從眾多已發(fā)表文獻(xiàn)中遴選出較受關(guān)注的部分工作，從可控制備的角度展開論述，希望為關(guān)注SBA-15制備和應(yīng)用的研究者提供參考和助力，也為SBA-15的后續(xù)可控制備、應(yīng)用研究拋磚引玉.

圖1 常規(guī)纖維狀SBA-15的小角XRD圖譜和電鏡照片F(xiàn)ig.1 Low-angle XRD pattern and electron microscopic images of typical fibrous SBA-15

2 棒狀SBA-15的制備進(jìn)展

2.1 微米/亞微米棒狀SBA-15

最早報(bào)道的SBA-15形貌常稱作纖維(fibers)/麥穗(wheat-like)/面條狀(noodle-like)，可以看成是棒狀顆粒的聚集形態(tài)[1，2].如圖1所示，樣品為筆者所制備典型纖維狀SBA-15及其表征結(jié)果,基本重復(fù)已報(bào)道結(jié)果.樣品為松散白色粉末，缺少流動(dòng)性.小角XRD表征結(jié)果顯示出明顯可辨識(shí)的5個(gè)小角衍射峰,表明此材料具有二維六方長(zhǎng)程有序性；透射電鏡照片也證明了這一點(diǎn)，特別是從透射電鏡照片的右上部分還可以看到二維六方的徑直通道；圖1(b)(插圖)則顯示了典型纖維狀顆粒的形貌，實(shí)際是由更小棒狀顆粒(一次顆粒)首尾連接及左右拼接而成.

很明顯，圖1顯示的SBA-15不能稱為棒狀SBA-15.在本文中，借晶體學(xué)中單晶的概念，對(duì)棒狀SBA-15予以限定.在本文中，棒狀SBA-15指的是那些形貌均勻(樣品中容許存在少量的異常顆粒)、二維六方有序介孔結(jié)構(gòu)在此顆粒連續(xù)(內(nèi)無(wú)明顯界線，但容許介觀尺度上存在少許缺陷)的棒狀SBA-15顆粒(長(zhǎng)徑比不大于10).從已有文獻(xiàn)來(lái)看，棒狀SBA-15是基本的一種形貌，它可以組成纖維、片等形貌的二次粒子(多數(shù)情況下為最終顆粒形貌).

棒狀SBA-15的制備過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵就是要避免形成纖維(fibers)/麥穗(wheat-like)這些聚集形態(tài).Kosuge等[14]采用硅酸鈉作為硅源，通過(guò)改變反應(yīng)物比例、酸種類和攪拌速度等，成功制備出棒狀和纖維狀的SBA-15；特別是在靜止時(shí)容易制備出單分散的棒狀SBA-15，而攪拌時(shí)則容易得到纖維狀的SBA-15.類似的Sayari等人[15]利用TEOS作為前驅(qū)體，在體系中不使用無(wú)機(jī)鹽及其他添加劑的情況下，成功制備出單分散的棒狀SBA-15(實(shí)驗(yàn)#1).

典型實(shí)驗(yàn)#1步驟如下：

(1)配制P123的鹽酸溶液：在35 ℃下，4.0 gP123 溶于含30 g去離子水和120 g 2.0 mol/L HCl的鹽酸，劇烈攪拌過(guò)夜(overnight)獲得均勻溶液.

(2)加入8.5 g TEOS；

(3)攪拌5 min后，停止攪拌，并接著在35 ℃下靜止20 h(第一階段)；

(4)在不同溫度下(70～130 ℃)水熱處理24 h(第二階段).之后是常規(guī)的過(guò)濾、洗滌、干燥和550 ℃煅燒過(guò)程.

通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),他們發(fā)現(xiàn)單分散棒狀SBA-15的制備需要注意：1)在第一階段短時(shí)攪拌后需要采用靜止陳化步驟，而攪拌則會(huì)導(dǎo)致纖維狀SBA-15 的形成；2)第一階段攪拌和靜止反應(yīng)溫度介于35～60 ℃；3)無(wú)需添加無(wú)機(jī)鹽，如NaCl[7].研究還發(fā)現(xiàn)，第二階段水熱溫度不影響形貌；并在孔徑、孔體積、孔壁厚度和比表面積的變化上和前人結(jié)果一致：隨著溫度的提升，前二者增大，后兩者減小[15].需要補(bǔ)充的是，如果僅把第一階段改為持續(xù)35 ℃下進(jìn)行持續(xù)攪拌，而沒(méi)有靜置過(guò)程，實(shí)驗(yàn)得到的是常規(guī)纖維狀SBA-15.

上述方法中，反應(yīng)物組分m(P123)∶m(TEOS)∶m(HCl)∶m(H2O)=1∶2.126∶2.126∶35.37 (2 mol/L鹽酸密度按1.03 g·/mL計(jì)算).利用此法得到的棒狀SBA-15大小均一，長(zhǎng)度在1.5 μm左右，直徑大約在0.4～0.5 μm.需要指出的是，掃描圖顯示少量細(xì)棒(雜相)的存在[15].

圖2 重復(fù)實(shí)驗(yàn)#1所用反應(yīng)瓶和轉(zhuǎn)子及產(chǎn)物SEM圖Fig.2 Reaction bottle and stirrer for the reproduction of experiment #1 as well as the SEM image of product

筆者重復(fù)了此實(shí)驗(yàn)：采用的是試劑P123來(lái)自Aldrich，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的濃鹽酸和TEOS購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司(沈陽(yáng))，反應(yīng)瓶(PP)、轉(zhuǎn)子大小如圖2(a)所示，P123溶解過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為800 r/min，實(shí)驗(yàn)完全遵循實(shí)驗(yàn)#1步驟和反應(yīng)物配比和用量，所得粉體形貌如圖2(b)所示.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所得樣品為棒狀粉體，但顆粒連接生長(zhǎng)和團(tuán)聚嚴(yán)重，偏離報(bào)道的結(jié)果較大.雖然單個(gè)棒狀單元接近棒狀，但寬度明顯較寬，在1.5 μm左右.實(shí)際上，因?yàn)镾BA-15的制備會(huì)受到TEOS加入方式、攪拌方式(反應(yīng)瓶和轉(zhuǎn)子)等的影響，但文獻(xiàn)中并未給出，所以這可能是實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)偏離的原因.

2.2 棒狀SBA-15寬度的控制

Lee等人[8]報(bào)道了不同形貌SBA-15的制備,對(duì)于棒狀SBA-15則主要研究了攪拌和制備溫度的影響,典型實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)#2)步驟如下:

(1)23.4 g P123溶于606.8 g去離子水和146.4 g鹽酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%),使用1 L的聚丙烯塑料瓶(直徑15 cm，高20 cm，轉(zhuǎn)子50 mm×8 mm)，得到清液；

(2)上述清液在55 ℃下劇烈攪拌超3 h至溫度恒定后，加入50 g TEOS；

(3)繼續(xù)攪拌(500 r/min)5 min，在55 ℃下靜置24 h；

(4)100 ℃水熱24 h，煅燒溫度同為550 ℃，保溫3 h.

在此方法中，反應(yīng)物組分m(P123)∶m(TEOS)∶m(HCl)∶m(H2O)=1∶2.137∶2.19∶30，得到的棒狀SBA-15長(zhǎng)度在1 μm左右.在(2)、(3)步驟的反應(yīng)溫度為35， 40， 45 和55 ℃時(shí)，棒狀SBA-15的寬度分別為0.9， 0.7， 0.35， 0.15 μm.實(shí)驗(yàn)上通過(guò)控制反應(yīng)溫度實(shí)現(xiàn)了棒狀SBA-15寬度的調(diào)控.其中，35 ℃下的實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)#1，只是水和鹽酸量稍有不同.雖然棒的長(zhǎng)度一致，但寬度差別較大.

圖3 重復(fù)實(shí)驗(yàn)#2制備SBA-15顆粒的SEM圖Fig.2 SEM images reproduced SBA-15 by experiment #2

筆者重復(fù)了實(shí)驗(yàn)#2(文獻(xiàn)中樣品編號(hào)：S15-55-500)在55 ℃的實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)是制備SBA-15細(xì)棒.裝置同上、實(shí)驗(yàn)步驟和過(guò)程根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)#2的步驟(注意：反應(yīng)物用量比例相同但絕對(duì)量不同).重復(fù)實(shí)驗(yàn)采用組分P123、TEOS、HCl(質(zhì)量分?jǐn)?shù)37%)、H2O的絕對(duì)質(zhì)量分別為2.0、4.27、11.83、52.54 g).如圖3所示，實(shí)驗(yàn)制備出的SBA-15樣品呈細(xì)棒狀，沒(méi)有明顯團(tuán)聚，長(zhǎng)度在150 nm左右，長(zhǎng)度在1.5 μm左右，重現(xiàn)效果良好.這也說(shuō)明通過(guò)調(diào)整溫度能夠控制SBA-15棒的寬度.

那么能不能控制棒狀SBA-15的棒長(zhǎng)呢？

2.3 棒狀SBA-15長(zhǎng)度的控制

Kang等人[16]報(bào)道了利用實(shí)驗(yàn)#1體系(反應(yīng)溫度均為35 ℃，攪拌過(guò)程也是5 min后停止并在此溫度下靜置)，通過(guò)改變鹽酸的濃度可以在保持寬度基本不變的情況下(0.5～0.7 μm)調(diào)控棒狀SBA-15的長(zhǎng)短.

具體實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)#3)步驟同實(shí)驗(yàn)#1，只是改變了所加120 g鹽酸的濃度，從0.5～4 mol/L.

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)鹽酸的濃度從1.0 mol/L增加到3.0 mol/L時(shí)，棒狀SBA-15的長(zhǎng)度從約3.5～4.5 μm降到了約0.4～0.6 μm.其中，在鹽酸的濃度為2.0 mol/L時(shí)，棒狀SBA-15的長(zhǎng)度約為1 μm.進(jìn)一步提高或者降低酸的濃度，得到SBA-15形貌偏離棒狀.此工作為棒狀SBA-15的長(zhǎng)度調(diào)控提供了一種路徑.

在另一份研究(實(shí)驗(yàn)#4)中，Wang等人嘗試使用甘油作為添加劑以控制棒狀SBA-15的長(zhǎng)短.實(shí)驗(yàn)中，m(甘油)∶m(P123)=1∶1，反應(yīng)物其他組分m(P123)∶m(TEOS)∶m(HCl)∶m(H2O)=1∶2.15∶2.717∶35.62；P123實(shí)際用量為1.8 g，實(shí)驗(yàn)溫度和步驟同實(shí)驗(yàn)#1和#3,典型樣品(S3)制備步驟如下：

(1)1.8 g P123和1.8 g甘油在35 ℃攪拌6-10h后溶于69 g 2.0 mol/L鹽酸并得到澄清溶液；

(2)在35 ℃劇烈攪拌下，往上述清液加入3.87 g TEOS；

(3)繼續(xù)攪拌5 min，在35 ℃下靜置24 h；

(4)100 ℃水熱24 h，煅燒溫度同為550 ℃，保溫5 h.

研究發(fā)現(xiàn)：在甘油存在的情況下，隨著鹽酸濃度從0.5 mol/L增加到2.5 mol/L，棒狀SBA-15的長(zhǎng)度從4.0 μm降到了0.3 μm，這個(gè)趨勢(shì)與Kang等人[17]報(bào)道(實(shí)驗(yàn)#3)的一致.他們認(rèn)為甘油的存在抑制了棒狀SBA-15沿棒長(zhǎng)度方向的生長(zhǎng).但同時(shí)，他們也發(fā)現(xiàn)：在不用甘油時(shí)，不同鹽酸濃度在調(diào)控棒狀SBA-15長(zhǎng)度方面的效果不明顯：當(dāng)鹽酸的濃度在0.5～2.5 M/L變化時(shí)，實(shí)驗(yàn)只得到約2 μm的棒狀SBA-15，這與實(shí)驗(yàn)#3明顯不同.在不用甘油時(shí)，其反應(yīng)組分(見上)，反應(yīng)溫度為35 ℃，步驟與實(shí)驗(yàn)#1和#3基本相同[17].對(duì)比實(shí)驗(yàn)#1和#3的反應(yīng)物組分(實(shí)驗(yàn)#1和#3中，m(P123)∶m(TEOS)∶m(HCl):m(H2O)=1∶2.126∶2.126∶35.37).雖說(shuō)所用鹽酸摩爾濃度均標(biāo)稱2 mol/L，但實(shí)驗(yàn)#4中沒(méi)有額外加入去離子水，故實(shí)驗(yàn)#4中反應(yīng)體系的酸濃度應(yīng)該更高，這接近是導(dǎo)致結(jié)果不一致的唯一因素.這一現(xiàn)象也從側(cè)面證明棒狀SBA-15形貌調(diào)控的復(fù)雜性.

圖4 實(shí)驗(yàn)#3及實(shí)驗(yàn)#4所制備棒狀SBA-15的掃描電鏡照片.Fig.4 SEM images of reproduced SBA-15 samples by experiment #3 and #4

筆者重復(fù)了實(shí)驗(yàn)#3(cHCl=1 mol/L)及實(shí)驗(yàn)#4(cHCl=1 mol/L，甘油1.8 g)，目的是得到SBA-15長(zhǎng)棒.采用的攪拌速度約為800 r/min，但均無(wú)法完全重現(xiàn)所報(bào)道的結(jié)果，即得到SBA-15長(zhǎng)棒.得到的兩個(gè)樣品形貌和圖4所示.從圖4可見，通過(guò)鹽酸濃度的調(diào)整和甘油添加劑的使用，筆者均無(wú)法制備長(zhǎng)棒SBA-15(如報(bào)道所述2～2.5 μm)，只是分散性比圖2中樣品稍好，棒長(zhǎng)約1.2 μm，而且均可見一些細(xì)棒的出現(xiàn).因此，SBA-15的形貌控制需要綜合考慮多種實(shí)驗(yàn)因素和條件.

2.4 納米尺寸棒狀SBA-15

實(shí)際上,以上關(guān)于棒狀SBA-15的介紹中已經(jīng)提到在適當(dāng)?shù)臈l件下,SBA-15棒在寬度上可以達(dá)到納米級(jí)(因此被稱為納米棒).雖然介孔二氧化硅納米粒子的制備很受關(guān)注[18]，但是對(duì)于SBA-15材料,目前還沒(méi)有在長(zhǎng)度、寬度上都達(dá)到納米尺度(<100 nm)的文獻(xiàn)報(bào)道：棒狀SBA-15的長(zhǎng)度一般偏長(zhǎng).已報(bào)道的棒狀SBA-15在長(zhǎng)度上最短在200 nm左右[19].

2006年,Sun等人[19]報(bào)道了利用經(jīng)典TEOS/P123/HCl體系，以氟化銨和辛烷作為添加劑，制備出長(zhǎng)度在100～200 nm的SBA-15 nm顆粒，而且可以得到接近13 nm的介孔孔徑，典型制備步驟(實(shí)驗(yàn)#5)如下：

(1)2.4 g P123溶于84 mL 1.3 mol/L的鹽酸溶液，在25 ℃下攪拌得到清液；

(2)上述清液中加入0.027 g的氟化銨，并繼續(xù)攪拌10 min，然后在同溫度及中速攪拌下加入TEOS和辛烷的混合物(如n(123)∶n(HCl)∶n(NH4F)∶n(H2O)∶n(octane)∶n(TEOS)=1∶261∶1.8∶11278∶235∶48)，然后繼續(xù)攪拌20 h；

(3)100 ℃ 水熱48 h，煅燒條件為540 ℃，保溫5 h.

從透射和掃描電鏡上看，得到的棒狀SBA-15基本呈直棒狀，棒寬度在50～200 nm， 長(zhǎng)度都在150～300 nm之間，分散性(至少?gòu)乃l(fā)表的電鏡結(jié)果來(lái)看)良好.

2008年，Ji等人[20]同樣基于TEOS/P123/HCl體系，但是利用顯著降低TEOS和P123的濃度的方式制備了SBA-15 nm棒，典型實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)#6)步驟如下：

(1)在38 ℃下，將2.0 g P123溶于360 mL 2.0 mol/L的鹽酸溶液；

(2)劇烈攪拌下，加入4.2 g TEOS，繼續(xù)攪拌6 min，38 ℃下靜置24 h；

(3)100 ℃ 水熱24 h，煅燒溫度為550 ℃.

在此制備過(guò)程中，w(P123)=0.53%，w(TEOS)=1.1%，是經(jīng)典制備過(guò)程的約1/5.所得SBA-15“納米棒”的尺寸約為100 nm(寬)×500 nm(長(zhǎng)).文獻(xiàn)中還報(bào)道了其他濃度下的制備結(jié)果，但都沒(méi)有得到更短或更窄的SBA-15“納米棒”，而且樣品團(tuán)聚明顯.

圖5 重復(fù)實(shí)驗(yàn)#5所制備SBA-15棒的高倍掃描電鏡照片.Fig.5 High-magnification SEM image of reproduced SBA-15 samples by experiment #5

筆者重復(fù)了實(shí)驗(yàn)#5，雖然得到了相近尺度樣品，但團(tuán)聚嚴(yán)重，煅燒后樣品為堅(jiān)硬塊狀，只是高倍電鏡照片(制備過(guò)程經(jīng)過(guò)研磨和超聲分散)可以看到部分棒狀SBA-15(圖5).未來(lái)制備更細(xì)更短棒狀SBA-15，以至于整個(gè)棒狀SBA-15顆粒在長(zhǎng)度和寬度上都進(jìn)入納米尺度，是此領(lǐng)域的亟待面對(duì)的挑戰(zhàn).

2.5 棒狀SBA-15的控制機(jī)理和分析

Yu等人[6]研究了SBA-15的制備(包括棒狀SBA-15)過(guò)程所涉及的各種實(shí)驗(yàn)條件對(duì)其形貌的影響，包括溫度、攪拌速率、離子強(qiáng)度、酸度和反應(yīng)物比例等.研究發(fā)現(xiàn)：在SBA-15顆粒形成初期，首先生成的是無(wú)定形介孔相的球形顆粒(顆粒表面自由能F控制)，這源于表面活性劑與硅物種之間的自組裝過(guò)程(介觀自由能ΔG控制)，尺寸大于100 nm；第二階段，上述產(chǎn)物的聚集生成類液晶相并引發(fā)相分離過(guò)程，在此階段有序結(jié)構(gòu)尚未形成；第3階段是類液晶相的繼續(xù)生長(zhǎng)/結(jié)構(gòu)重組成具有六方介孔結(jié)構(gòu)的固體材料.第3階段是介觀相形成自由能ΔG與類液晶相表面自由能F相互競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程，并最終決定SBA-15 的形貌.當(dāng)相分離過(guò)程進(jìn)行得很慢，類液晶相的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)變受顆粒表面自由能控制時(shí)，產(chǎn)物顆粒將呈球形；反之，相分離發(fā)生得較早，顆粒的形成更多受介觀相形成自由能ΔG控制，最終顆粒形貌將反映出液晶相的特點(diǎn)，如棒狀[6].

在制備過(guò)程中，除了自組裝過(guò)程之外，控制一次粒子的長(zhǎng)大和聚集行為對(duì)于得到分散性好、尺寸均勻的棒狀SBA-15同樣重要，因此攪拌因素的使用和控制策略不能忽略[15-18].從文獻(xiàn)報(bào)道來(lái)看，初始階段的低溫靜置步驟促進(jìn)了棒狀顆粒的形成并在后續(xù)過(guò)程中有效地避免一次粒子的聚集和連接過(guò)程.比如，筆者采用實(shí)驗(yàn)#1的體系和步驟，但通過(guò)調(diào)整攪拌速度降低到500 r/min，就制得了平均棒長(zhǎng)約為2 μm的棒狀SBA-15，如圖6所示.另外，沈陽(yáng)無(wú)相科技新近制備樣品的表征結(jié)果表明：通過(guò)控制攪拌的方式，可以制備出棒長(zhǎng)在0.7～1.4 μm范圍可調(diào)的棒狀SBA-15(待發(fā)表).

圖6 利用實(shí)驗(yàn)#1體系和步驟，在500 r/min轉(zhuǎn)速下制得SBA-15的掃描電鏡照片F(xiàn)ig.6 SEM image of reproduced SBA-15 samples by experiment #1 by using stirring rate of 500 r/min

可見，對(duì)于棒狀SBA-15的制備，特別是納米尺度的控制難度較大，其中關(guān)鍵是要對(duì)初始自組裝過(guò)程進(jìn)行控制，否則基本組裝單元(一次粒子)在形成最初階段的尺寸都將超過(guò)100 nm[6]，更不用說(shuō)可能還要經(jīng)歷后續(xù)的長(zhǎng)大和聚集過(guò)程(生成二次粒子).筆者認(rèn)為，傳統(tǒng)體系制備SBA-15納米棒已經(jīng)遇到了較難克服的瓶頸，制備體系上的創(chuàng)新勢(shì)在必行.

3 結(jié) 論

雖然在制備棒狀SBA-15方面已經(jīng)做了較多的工作，但在長(zhǎng)度和寬度控制上的工作仍然需要進(jìn)一步的完善.制備過(guò)程和形貌的控制受到表面活性劑(用量)、溫度、酸度(用量)、前驅(qū)體(用量及加入方式)、攪拌方式等條件的影響,需要精確控制.重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)表明，棒狀SBA-15的寬度控制可以實(shí)現(xiàn)，而長(zhǎng)度上的調(diào)控則需要重視攪拌條件的影響.真正的納米級(jí)(特別是棒長(zhǎng)小于100 nm)棒狀SBA-15的制備尚無(wú)報(bào)道.另外，從已發(fā)表的文獻(xiàn)上來(lái)看，制備方面的描述普遍存在重要細(xì)節(jié)的缺失，諸如攪拌方式，反應(yīng)容器等，未來(lái)此領(lǐng)域的工作者在實(shí)驗(yàn)部分需要盡可能地提供更多的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，這對(duì)于后人重現(xiàn)結(jié)果，特別是對(duì)于復(fù)雜如SBA-15形貌的控制方面，至關(guān)重要.