引言
由于材料的性质与其形貌、大小有着重要的关系,近年来人们越来越关注各种各样具有特殊结构和纳米尺度上具有特殊形貌的材料,希望能够了解形貌与性能的关系,从而更好地发挥其特殊性质,其中研究最活跃的就有多孔胶体球(porous colloidal spheres)[1-3]。多孔胶体颗粒具有低密度、高比表面积、高的稳定性和表面渗透性的特点,同时其多孔结构可以容纳大量的客体分子,从而产生一些奇特的基于微观“封装”,“包裹” 效应的性质,使其在化学、生物技术、材料科学领域具有极其广泛的应用前景,如用作微胶囊的缓释,用于药物输运、轻质填料、形状选择吸收剂和催化剂载体等[4-6]。作为催化剂载体,多孔胶体球不但继承了传统块体孔材料大的比表面积,并且具有小颗粒好的分散性。众所周知,在催化反应中,催化剂的活性极大地依赖于催化剂活性位点数量与传质速率[7]。然而运用块段共聚物制备的块体介孔材料虽然具有高浓度的催化活性位点,但是由于较长的孔洞结构,往往导致传质速率很低,并且,块体介孔材料在液体介质里面的分散性一般很差,即使在充分的搅拌情况下,明显的固液分离仍然会发生,克服这一缺点的有效办法是降低多孔材料的微观尺寸。单分散的多孔胶体球不但继承了介孔材料大的比表面积,并且在液体介质中有较好的分散性。另一方面,相对于极小的纳米晶(几纳米),多孔胶体球又具有易回收的优点。因此,多孔氧化铝胶体颗粒能够在高效的传质,高催化活性与催化剂的有效回收三者之间达到一个平衡。
其次,由于多孔胶体球规整的形貌及好的分散性,胶体球常常被用来自组装在一起构筑复杂的纳米结构、薄膜及器件,发挥出异于单个颗粒的功能[8-10]。另一方面,多孔胶体球还可以用做硬模板,通过“浇注”方法,制备其它的多孔胶体颗粒,多孔SiO2胶体球是一种非常常见的硬模板材料,近来被广泛研究制备其它的无机氧化物,碳等多孔胶体球材料。过去的几年,人们已在这一领域进行了深入的研究,发展了多种制备多孔球的方法,比如水热法,微乳液法,离子刻蚀法,自组装法以及模板法等,这些方法的发展极大地丰富了多孔胶体材料家族及相关合成体系[11-13]。然而发展的这些方法在制备多孔氧化铝胶体颗粒上有很大的局限性。由于氧化铝的两性化学性质,合成过程中要同时控制产物的分散性,多孔性具有很大难度。在本文中,本位发展了一种以有机醇盐为前驱体制备多孔
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