MCM-41有序介孔材料及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種mcm-41有序介孔材料及其制備方法。 背景技術(shù)： 有序介孔材料是上世紀20世紀90年代迅速興起的新型納米結構材料，它一誕生就得到國際物理學(xué)、化學(xué)與材料學(xué)界的高度重視，并迅速發(fā)展成為跨學(xué)科的研究熱點(diǎn)之一。介孔材料的合成早在1971年就已經(jīng)開(kāi)始，但一直到1992年mobil公司報道合成出m41s系列的介孔材料才引起人們的注意。mcm-41介孔材料是m41s系列的一種，孔道呈六方有序排列、大小均勻、孔徑可在2～10nm范圍內連續調節、比表面積大，具有優(yōu)良的離子交換、催化和吸附性能，在精細化學(xué)工業(yè)石油化學(xué)工業(yè)、醫藥衛生和環(huán)境保護等許多領(lǐng)域中具有廣泛的用途和巨大的應用潛力。 目前，mcm-41介孔材料的傳統制備工藝采用低溫水熱，制備原料普遍為正硅酸乙酯、水玻璃等化工原料，存在制備工藝耗時(shí)、耗能，制備原料價(jià)格較高且來(lái)源有限，同時(shí)某些硅源具有較高的毒性導致了對環(huán)境的危害，這嚴重制約了mcm-41介孔材料的大規模使用和應用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓寬。因此，開(kāi)發(fā)工藝條件寬松、合成快捷的制備工藝，同時(shí)尋找價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛且環(huán)保的制備原料是加快mcm-41介孔材料大規模應用的兩大關(guān)鍵點(diǎn)。 鐵尾礦是鐵礦廠(chǎng)選礦后的廢棄物，是工業(yè)固體廢棄物的重要組成部分。根據不完全統計，我國現堆存的鐵尾礦總量近4.5×109t，約占全國尾礦總量的30％。鐵尾礦的堆放不但占用大量土地，而且給人類(lèi)的生產(chǎn)、生活帶來(lái)了嚴重的污染和危害，同時(shí)，隨著(zhù)礦產(chǎn)資源的大量開(kāi)發(fā)和利用，礦石資源日益貧乏，鐵尾礦作為二次資源的再利用已受到世界各國的廣泛重視。鐵尾礦作為一種硅酸鹽類(lèi)無(wú)機材料，蘊藏著(zhù)許多有用成分，特別是含有大量硅元素，可以通過(guò)提純處理作為合成介孔硅材料的硅源。截止到目前，有關(guān)于利用鐵尾礦為原料采用傳統低溫水熱工藝制備mcm-41有序介孔材料的論文研究報道，如東北大學(xué)研究者利用鐵尾礦制備的mcm-41介孔材料的比表面積約為527m2/g(honghaoyu,xiangxinxue,daweihuang.synthesisofmesoporoussilicamaterials(mcm-41)fromironoretailings.materialsresearchbulletin.44(2009),2112–2115.)；中國地質(zhì)大學(xué)研究者以鐵尾礦為原料制備了mcm-41介孔材料，制備