English
新闻公告
More
化学进展 2005, Vol. 17 Issue (05): 809-817 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

有机-无机杂化氧化硅基介孔材料*

刘健1,2;杨启华1**;张磊1;郭亚军2   

  1. 1.中国科学院大连化学物理研究所 大连 116023;

    2.哈尔滨工程大学化工学院 哈尔滨 150001;

  • 收稿日期:2004-09-01 修回日期:2005-01-01 出版日期:2005-09-24 发布日期:2005-09-24
  • 通讯作者: 杨启华

Advances in Hybrid Organic-Inorganic Mesoporous Silicas

Liu Jian1,2;Yang Qihua1**;Zhang Lei1;Guo Yajun2   

  1. 1.Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences,Dalian 116023, China;

    2.School of Chemical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001,China

  • Received:2004-09-01 Revised:2005-01-01 Online:2005-09-24 Published:2005-09-24
  • Contact: Yang Qihua
有机基团可以通过嫁接或共聚的方法引入到氧化硅基介孔材料的孔表面或材料的骨架中,形成表面结合型和桥键型两大类有机-无机杂化氧化硅基介孔材料.本文综述了有机-无机杂化氧化硅基介孔材料的最新研究进展,介绍了其合成方法、应用及潜在的应用领域,详细总结了目前已报道的有机-无机杂化氧化硅基介孔材料的种类,展望了桥键型有机-无机杂化氧化硅基介孔材料的发展及应用前景.
Organic groups can be incorporated in the mesoporous materials through grafting and co-condensation methods . The mesoporous materials with organic functional groups in the pores or within the frameworks can be defined as the organic group bonded mesoporous silicas and organic group bridged mesoporous silicas. The advances in synthesis and applications of hybrid organic-inorganic mesoporous silicas are briefly reviewed. The potential applications of the organic group bridged mesoporous silicas are highlighted.

中图分类号: 

()

[ 1 ] Kresge C T , Leonowicz M E , Roth W J , et al . Nature , 1992 ,359 : 710 —712
[ 2 ] Kresge C T , Leonowicz M E , Roth W J , et al . J . Am. Chem.Soc. , 1992 , 114 : 10834 —10843
[ 3 ] Zhao D Y, Feng J L , Huo Q S , et al . Science , 1998 , 279 :548 —552
[ 4 ] Zhao D Y, Huo Q S , Feng J L , et al . J . Am. Chem. Soc. ,1998 , 120 : 6024 —6036
[ 5 ] Zhao D Y, Huo Q S , Feng J L , et al . Chem. Mater. , 1999 , 11 :2668 —2672
[ 6 ] Huo Q S , Margolese D I , Ciesla U , et al . Nature , 1994 , 368 :317 —321
[ 7 ] Huo Q S , Leon R , Petroff P M, et al . Science , 1995 , 268 :1324 —1327
[ 8 ] Sakamoto Y, Diaz I , Terasaki O , et al . J . Phys. Chem. B ,2002 , 106 : 3118 —3123
[ 9 ] Stucky GD , Huo Q S , Firouzi A , et al . Progress in Zeolite and Microporous Materials , 1997 , 3 —28
[10] Ryoo R , KimJ M, Ko C H , et al . J . Phys. Chem. , 1996 , 110 :17718 —17721
[11] Tanev P T , Chibwe M, Pinnavaia T J , et al . Nature , 1994 , 368 :321 —323
[12] Tanev P T , Chibwe M, Pinnavaia T J , et al . Science , 1995 ,267 : 865 —867
[13] Chen C Y, Li H X, Davis M E , et al . Microporous Mater. ,1993 , 2 : 17 —26
[14] Liu X Y, Tian B Z , Yu C Z , et al . Angew. Chem. Int . Ed. ,2002 , 41 : 3876 —3878
[15] Yu C Z , Yu Y H , Zhao D Y, et al . Chem. Commun. , 2000 ,575 —576
[16] Fan J , Yu C Z , Gao T , et al . Angew. Chem. Int . Ed. , 2003 ,42 : 3146 —3150
[17] Shen S D , Li YQ , Zhang Z D , et al . Chem. Commun. , 2002 ,2212 —2213
[18] Kimura T , Kamata T , Fuziwara M, et al . Angew. Chem. Int .Ed. , 2000 , 39 : 3855 —3859
[19] Liu Y, Du H , Xiao F S , et al . Chem. Mater. , 2000 , 12 : 665 —670
[20] Antonelli D M, Ying J Y. Curr. Opin. Colloid Interface Sci . ,1996 , 1 : 523 —529
[21] He X, Antonelli D. Angew. Chem. Int . Ed. , 2002 , 41 : 214 —229
[22] Tian Z R , Tong W, Wang J Y, et al . Science , 1997 , 276 :926 —930
[23] Braun P V , Osenar P , Stupp S I. Nature , 1996 , 380 : 325 —328
[24] Yang P , Zhao D Y, Margolese D I , et al . Nature , 1998 , 396 :152 —155
[25] Ciesla U , Schacht S , Stucky G D , et al . Angew. Chem. Int .Ed. , 1996 , 35 : 541 —543
[26] Stein A , Brian J M, Rick C S. Adv. Mater. , 2000 , 12 : 1403 —1419
[27] Stein A. Adv. Mater. , 2003 , 15 : 763 —775
[28] 陈逢喜(Chen F X) , 黄茜丹(Huang Q D) , 李全芝(Li Q Z) . 科学通报(Chinese Sci . Bull . ) , 1999 , 44 : 1905 —1920
[29] Asefa T , Yoshina-Ishii C , Maclachlan M J , et al . J . Mater.Chem. , 2000 , 10 : 1751 —1755
[30] Jaroniec C P , Kruk M, Jaroniec M, et al . J . Phys. Chem. B ,1998 , 102 : 5503 —5510
[31] Lim M H , Stein A. Chem. Mater. , 1999 , 11 : 3285 —3295
[32] Kimura T , Saeki S , Sugahara Y, et al . Langmuir , 1999 , 15 :2794 —2798
[33] Feng X, Fryxell G E , Wang L Q , et al . Science , 1997 , 276 :923 —926
[34] Van Rhijin W M, de Vos D , Sels B F , et al . Chem. Commun. ,1998 , 317 —318
[35] Cauvel A , Renard G, Brunel D. J . Org. Chem. , 1997 , 62 :749 —751
[36] Jaenicke S , Chuah G K, Lin X H , et al . Micropor. Mesopor.Mater. , 2000 , 35P36 : 143 —153
[37] Lin X H , Chuah G K, Jaenicke S. J . Mol . Catal . A , Chem. ,1999 , 150 : 287 —294
[38] Shephard D S , Zhou W, Maschmeyer T , et al . Angew. Chem.Int . Ed. , 1998 , 37 : 2719 —2721
[39] Acosta E J , Carr C S , Simanek E E , et al . Adv. Mater. , 2004 ,16 : 985 —989
[40] Burkett S L , Sims S D , Mann S. Chem. Commun. , 1996 ,1367 —1368
[41] Fowler C E , Burkett S L , Mann S. Chem. Commun. , 1997 ,1769 —1770
[42] Macquarrie D J . Chem. Commun. , 1996 , 1961 —1962
[43] Macquarrie D J , Jackson D B , Mdoe J E G, et al . New J .Chem. , 1999 , 23 : 539 —544
[44] Lim M H , Blanford C F , Stein A. J . Am. Chem. Soc. , 1997 ,119 : 4090 —4091
[45] Koya M, Nakajima H. Stud. Surf . Sci . Catal . , 1998 , 117 :243 —248
[46] Hall S R , Fowler C E , Labeau B , et al . Chem. Commun. ,1999 , 201 —202
[47] Babonneau F , Leite L , Fontlupt S. J . Mater. Chem. , 1999 , 9 :175 —178
[48] Mercier L , Pinnavaia T J . Chem. Mater. , 2000 , 12 : 188 —196
[49] Walcarius A , Luthi N , Blin J L , et al . Electrochim. Acta , 1999 ,44 : 4601 —4610
[50] Van Rhijin W M, de Vos D , Bossaert W, et al . Stud. Surf . Sci .Catal . , 1998 , 117 : 183 —190
[51] Richer R , Mercier L. Chem. Commun. , 1998 , 1775 —1776
[52] Zhang Q , Ariga K, Okabe A , et al . J . Am. Chem. Soc. , 2004 ,126 : 988 —989
[53] Inagaki S , Guan S , Fukushima Y, et al . J . Am. Chem. Soc. ,1999 , 121 : 9611 —9614
[54] Melde B J , Holland B T , Blanford C F , et al . Chem. Mater. ,1999 , 11 : 3302 —3308
[55] Yoshina-Ishii C , Asefa T , Coombs N , et al . Chem. Commun. ,1999 , 2539 —2540
[56] Asefa T , McLachlan M J , Coombs N , et al . Nature , 1999 , 402 :867 —871
[57] Burleigh M C , Markowitz M A , Jayasundera S , et al . J . Phys.Chem. B , 2003 , 107 : 12628 —12634
[58] Sayari A , Hamoudi S. Chem. Mater. , 2001 , 13 : 3151 —3168
[59] Shea K J , Loy D A. Chem. Mater. , 2001 , 13 : 3306 —3319
[60] Corriu R J P. Angew. Chem. Int . Ed. , 2000 , 39 : 1376 —1398
[61] Sayari A , Hamoudi S , Yang Y, et al . Chem. Mater. , 2000 , 12 :3857 —3863
[62] Guan S , Inagaki S , Oshuna T , et al . J . Am. Chem. Soc. ,2000 , 122 : 5660 —5661
[63] Cho E B , Kwon K W, Char K. Chem. Mater. , 2001 , 13 : 837 —839
[64] Asefa T , McLachlan M J , Grondey H , et al . Angew. Chem. Int .Ed. , 2000 , 39 : 1808 —1811
[65] Corriu R J P , Mehdi A , Reye C , et al . Chem. Commun. , 2002 ,1382 —1383
[66] Kapoor M P , Yang Q , Guan S , et al . J . Am. Chem. Soc. ,2002 , 124 : 15176 —15177
[67] Goto Y, Inagaki S. Chem. Commun. , 2002 , 2410 —2411
[68] Temtsin G, Asefa T , Bittner S , et al . J . Mater. Chem. , 2001 ,11 : 3202 —3206
[69] Alvaro M, Firrer B , Fornes V , et al . Chem. Commun. , 2001 ,2546 —2547
[70] Zhang L , Zhang W, Shi J , et al . Chem. Commun. , 2003 ,210 —211
[71] Bion N , Ferreira P , Anabela V , et al . J . Mater. Chem. , 2003 ,13 : 1910 —1913
[72] Burleigh M C , Markowitz M A , Spector M S , et al . Langmuir ,2001 , 17 : 7923 —7928
[73] Burleigh M C , Markowitz M A , Wong E M, et al . Chem.Mater. , 2001 , 13 : 4411 —4412
[74] Muth O , Schellbach C , Frêba M. Chem. Commun. , 2001 ,2032 —2033
[75] Matos J R , Kruk M, Mercuri L P , et al . Chem. Mater. , 2002 ,14 : 1903 —1905
[76] Matos J R , Kruk M, Mercuri L P , et al . J . Am. Chem. Soc. ,2003 , 125 : 821 —829
[77] Guo W, Kim I , Ha C S. Chem. Commun. , 2003 , 2692 —2693
[78] Sayari A , Yang Y. Chem. Commun. , 2002 , 2582 —2583
[79] Burleigh M C , Markowitz M A , Spector M S , et al . J . Phys.Chem. B , 2002 , 106 : 9712 —9716
[80] Guo W, Park J Y, Oh M O , et al . Chem. Mater. , 2003 , 15 :2295 —2298
[81] Inagaki S , Guan S , Oshuna T , et al . Nature , 2002 , 416 : 304 —307
[82] Kuroki M, Asefa T , Whitnal W, et al . J . Am. Chem. Soc. ,2002 , 124 : 13886 —13895
[83] Liu C , Lambert J , Fu L. J . Am. Chem. Soc. , 2003 , 125 :6452 —6461
[84] Landskron K, Hatton B D , Perovic D D. Science , 2003 , 302 :266 —269
[85] Landskron K, Ozin G A. Science , 2004 , 306 : 1529 —1532
[86] Asefa T , Kruk M, McLachlan M J , et al . J . Am. Chem. Soc. ,2001 , 123 : 8520 —8530
[87] Burleigh M C , Markowitz M A , Spector M S , et al . J . Phys.Chem. B , 2001 , 105 : 9935 —9942
[88] Yang Q , Kapoor M P , Inagaki S. J . Am. Chem. Soc. , 2002 ,124 : 9694 —9695
[89] Burleigh M C , Jayasundera S , Spector M S , et al . Chem.Mater. , 2004 , 16 : 3 —5
[90] Lim M H , Blanford C F , Stein A. Chem. Mater. , 1998 , 10 :467 —470
[91] Liu A M, Hidajat K, Kawi S , et al . Chem. Commun. , 2000 ,1145 —1146
[92] Richer R , Mercier L. Chem. Commun. , 1998 , 1775 —1776
[93] Brown J , Mercier L , Pinnavaia T J . Chem. Commun. , 1999 ,69 —70
[94] Zhao X S , Lu G Q. J . Phys. Chem. B , 1998 , 102 : 1556 —1561
[95] Bossaert W D , de Vos D E , van Rhijn W M, et al . J . Catal . ,1999 , 182 : 156 —164
[96] Díaz I , Mohino F , Sastre E , et al . Stud. Surf . Sci . Catal . ,2001 , 135 : 1383 —1390
[97] Díaz I , Mohino F , Pérez-Pariente J , et al . Appl . Catal . A ,2001 , 205 : 19 —30
[98] Díaz I , Márquez-Alvarez C , Mohino F , et al . J . Catal . , 2000 ,193 : 283 —294
[99] Díaz I , Márquez-Alvarez C , Mohino F , et al . J . Catal . , 2000 ,193 : 295 —302
[100] Melero J A , Stucky G D , van Grieken R , et al . J . Mater.Chem. , 2002 , 12 : 1664 —1670
[101] Melero J A , van Grieken R , Morales G, et al . Catal . Commun. ,2004 , 5 : 131 —133
[102] Margolese D , Melero J A , Christiansen S C , et al . Chem.Mater. , 2000 , 12 : 2448 —2459
[103] Cano-Serrano E , Campos-Martin J M, Fierro J L G. Chem.Commun. , 2003 , 246 —247
[104] Cano-Serrano E , Blanco-Brieva G, Campos-Martin J M, et al .Langmuir , 2003 , 19 : 7621 —7627
[105] Wilson K, Lee A F , Macquarrie D J , et al . Appl . Catal . A ,2002 , 228 : 127 —133
[106] Das D , Lee J F , Cheng S. Chem. Commun. , 2001 , 2178 —2179
[107] Das D , Lee J F , Cheng S. J . Catal . , 2004 , 223 : 152 —160
[108] Mbaraka I K, Radu D R , Lin V S , et al . J . Catal . , 2003 , 219 :329 —336
[109] Dufaud V , Davis M E. J . Am. Chem. Soc. , 2003 , 125 :9403 —9413
[110] Shen J G C , Herman R G, Klier K. J . Phys. Chem. B , 2002 ,106 : 9975 —9978
[111] Hamoudi S , Kaliaguine S. Micropor. Mesopor. Mater. , 2003 ,59 : 195 —204
[112] Hamoudi S , Roy S , Kaliaguine S. Micropor. Mesopor. Mater. ,2004 , 71 : 17 —25
[113] Kapoor M P , Sinha A K, Seelan S , et al . Chem. Commun. ,2002 , 2902 —2903
[114] Yang Q , Li Y, Zhang L , et al . J . Phys. Chem. B , 2004 , 108 :7934 —7937
[115] Yang Q , Liu J , Yang J , et al . J . Catal . , 2004 , 228 : 265 —272
[116] Yang Q , Liu J , Yang J , et al . Micropor. Mesopor. Mater. ,2005 , 77 : 257 —264
[117] 梁文平(Liang W P) , 杨俊林(Yang J L) , 陈拥军(Chen Y J ) ,李灿(Li C) . 新世纪的物理化学( Physical Chemistry in New Century) . 北京(Beijing) : 科学出版社( Sci . Press) , 2004.190 —194

[1] 何静, 陈佳, 邱洪灯. 中药碳点的合成及其在生物成像和医学治疗方面的应用[J]. 化学进展, 2023, 35(5): 655-682.
[2] 鄢剑锋, 徐进栋, 张瑞影, 周品, 袁耀锋, 李远明. 纳米碳分子——合成化学的魅力[J]. 化学进展, 2023, 35(5): 699-708.
[3] 杨孟蕊, 谢雨欣, 朱敦如. 化学稳定金属有机框架的合成策略[J]. 化学进展, 2023, 35(5): 683-698.
[4] 王新月, 金康. 多肽及蛋白质的化学合成研究[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 526-542.
[5] 王丹丹, 蔺兆鑫, 谷慧杰, 李云辉, 李洪吉, 邵晶. 钼酸铋在光催化技术中的改性与应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 606-619.
[6] 钱雪丹, 余伟江, 付濬哲, 王幽香, 计剑. 透明质酸基微纳米凝胶的制备及生物医学应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 519-525.
[7] 刘雨菲, 张蜜, 路猛, 兰亚乾. 共价有机框架材料在光催化CO2还原中的应用[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 349-359.
[8] 张旭, 张蕾, 黄善恩, 柴之芳, 石伟群. 盐包合材料在高温熔盐体系中的合成及其潜在应用[J]. 化学进展, 2022, 34(9): 1947-1956.
[9] 龚智华, 胡莎, 金学平, 余磊, 朱园园, 古双喜. 磷酸酯类前药的合成方法与应用[J]. 化学进展, 2022, 34(9): 1972-1981.
[10] 林业竣, 李艳梅. 翻译后修饰Tau蛋白及其化学全/半合成[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1645-1660.
[11] 宝利军, 危俊吾, 钱杨杨, 王雨佳, 宋文杰, 毕韵梅. 酶响应性线形-树枝状嵌段共聚物的合成、性能及应用[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1723-1733.
[12] 徐鹏, 俞飚. 聚糖化学合成的挑战和可能的凝聚态化学问题[J]. 化学进展, 2022, 34(7): 1548-1553.
[13] 彭帅伟, 汤卓夫, 雷冰, 冯志远, 郭宏磊, 孟国哲. 仿生定向液体输送的功能材料表面设计与应用[J]. 化学进展, 2022, 34(6): 1321-1336.
[14] 马晓清. 石墨炔在光催化及光电催化中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(5): 1042-1060.
[15] 李诗宇, 阴永光, 史建波, 江桂斌. 共价有机框架在水中二价汞吸附去除中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(5): 1017-1025.