离子液体与CTAB复合模板优化MCM-41合成：比表面积、孔径与晶形研究

本研究论文发表于2008年12月的《武汉理工大学学报》，标题为“离子液体和十六烷基三甲基溴化铵复合模板剂对MCM-41合成的影响”。MCM-41是一种重要的介孔分子筛，其结构因其高度有序的孔道和大的比表面积在许多工业应用中显示出显著优势。作者使用了1-烷基-3-甲基咪唑盐([Cn mim]Br，其中n代表碳链长度，包括12, 14, 16, 18, 和20)，这种离子液体与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为复合模板剂，进行了一项针对MCM-41合成的实验。 通过X射线衍射和氮气吸附/脱附等表征方法，研究者发现这些复合模板剂对MCM-41的结构产生了显著影响。合成过程中，不同的模板剂组合导致了不同的孔径、比表面积和晶体形态。具体来说，使用[C14mim]Br和CTAB复合模板剂合成的分子筛具有最高的比表面积，这可能表明其更有利于催化剂或吸附剂的负载，提高了反应效率。另一方面，采用[C20mim]Br和CTAB作为模板剂的合成物，表现出最大的孔径，这可能使得分子筛在气体分离或扩散过程中有更好的性能。最后，以[C16mim]Br和CTAB为复合模板剂的MCM-41展示了最佳的晶形效果，这可能意味着其结构更为规整，适用于对结晶度有高要求的应用。 关键词“离子液体”、“MCM-41”、“表面张力”和“复合模板剂”揭示了研究的核心内容，即探索如何通过调控离子液体和CTAB的比例以及分子结构来优化MCM-41的合成条件，以达到特定的性能目标。这项研究对于理解介孔分子筛的制备过程及其优化策略具有重要意义，也为开发新型功能材料提供了有价值的数据支持。