运用有机相转移催化技术开展催化法制备无机功能涂层及其组装机理和动力学研究,从实验、理论分析、分子模拟三方面,结合涂层的结构特性和反应性能,对催化结晶中的离子过渡态、组装过程进行分析,建立预测涂层结构和性能的模型,开辟有机催化法合成无机涂层过程的新思路,使其成为新型无机涂层制备的新方法。
以含钛含、铋分子筛为研究对象,将有机相转移催化技术用于制备含钛、含铋分子筛涂层的研究,对Tween系列,TX100等表面活性剂,十六烷三甲基溴化铵的作用进行了分析,结合涂层的结构特性和反应性能,分析了催化结晶中的相转移催化剂构型、离子对试剂的结构、无机矿化剂、硅源前驱体的影响,初步获得了较优的涂层组装条件,发现以1mol/L硝酸处理过的堇青石为载体,当nTween40/nTPAOH=0.02,SiO2/TiO2比为35、H2O/SiO2比为50时,涂层平均厚度为14μm, 所得TS-1/堇青石整体式催化剂XH2O2可达31.5%,SPO接近100%,单位膜厚的XH2O2比不用Tween40时高约1%。首次合成了含Bi的氧化性分子筛,结合XRD、IR、UV-Vis、SEM及BET等对涂层和含Bi的微孔、中孔分子筛进行了研究,发现非离子表面活性剂有效降低了溶液的表面张力,增加了模板剂分子与硅钛源定向反应的几率,减少钛原子间的碰撞及缔合几率,有效避免非骨架钛的形成,提高了结晶度。初步获得了涂层分子筛结构和反应性能间的对应关系,为其它氧化性涂层材料的合成提供了一个有效的途径。