醇類及矽源於中孔洞 SBA-1 之合成研究

本論文主要探討利用 cetyltriethylammonium bromide (C16TEABr) 界面活性劑作為中孔洞材料的模板 (template) 並以 TEOS (Tetraethyl orthosilicate) 當作矽源，在高酸性條件下影響中孔洞 SBA-1 合成的參數。本文的研究可分成三個部分探討。首先，添加具有較高親水性的醣類如蔗醣 (Sucrose) 於反應中，經過變化各種反應條件，從 XRD 結果發現不僅成功合成以 Cubic 堆積形式的 SBA-1，而且經過水洗測試依然保有原本 SBA-1 的結構，證明添加 Sucrose 於合成中有穩定 SBA-1 結構的作用。第二部分，使用 TMOS (Tetramethyl orthosilicate)、TEOS (Tetraethyl orthosilicate)、TPOS (Tetrapropyl orthosilicate) 與 TBOS (Tetrabutyl orthosilicate) 這四種矽化物當作合成的矽源，由於這四種矽源的水解速度為: TMOS > TEOS > TPOS > TBOS，導致在相同的反應條件下，產生不同結構和外觀型態的中孔洞材料，經由 XRD (Powder X-ray diffractometer)、SEM (Scanning Electron Microscope) 與TEM (Transmission Electron Microscope) 等儀器鑑定，結果顯示以 TMOS 當作矽源的 SBA-1 材料具有最佳的孔洞結構，而且只須一個小時以內的反應時間，即可快速合成出 SBA-1。第三部分則是在反應過程中，添加不同親水程度的醇類，使用的醇類包括: 甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、甘油與 D-sorbitol。反應溫度升高或是添加長碳鏈的醇在合成中，導致 SBA-1 產生結構與外觀型態的轉變。由 XRD 與 SEM 的結果得知，當樣品顆粒的外觀呈現十四面體，其結構為 Cubic；而其外觀呈現螺旋體，則材料的結構為 hexagonal。