[发明专利]具有规则孔的表面多孔杂化整料、其制备方法及其使用方法

权利要求书

1.一种多孔整料，其包含：

(1)含有连续大孔的有机改性的非多孔骨架；和

(2)基本上多孔的外壳，其包含基本有序的中孔，

其中所述骨架和所述外壳均独立地为金属氧化物或杂化金属氧化物；并且所述金属氧化物选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和氧化锆。

2.如权利要求1所述的多孔整料，其中，所述金属氧化物为二氧化硅。

3.如权利要求2所述的多孔整料，其中，所述连续大孔的中值孔径范围为0.2μm至10μm。

4.如权利要求2所述的多孔整料，其中，所述基本有序的中孔的中值孔径范围为1nm至100nm，孔径分布，一个标准偏差，为不超过50％的中值孔径。

5.如权利要求4所述的多孔整料，其中，所述基本有序的中孔的中值孔径范围为2nm至50nm，孔径分布，一个标准偏差，为不超过50％的中值孔径。

6.如权利要求2所述的多孔整料，其中，杂化二氧化硅骨架被倍半硅氧烷改性。

7.如权利要求6所述的多孔整料，其中，所述倍半硅氧烷包括桥连的聚倍半硅氧烷。

8.如权利要求2所述的多孔整料，其中，所述二氧化硅整料的中值表面积在5m²/g到1000m²/g的范围内。

9.如权利要求8所述的多孔整料，其中，所述二氧化硅整料的中值表面积在100m²/g到500m²/g的范围内。

10.如权利要求7所述的多孔整料，其中，所述中孔是基本上有序形成的中值长度范围为0.01μm到5μm、长度分布，一个标准偏差，为不超过30％的中值通道长度的对准通道。

11.如权利要求1所述的多孔整料，其中，所述外壳的厚度为所述骨架的骨架直径的l％到99％。

12.如权利要求7所述的多孔整料，其中，所述杂化二氧化硅骨架包含1％w/w到100％w/w的桥连的聚倍半硅氧烷。

13.一种用于制备基本上金属氧化物或杂化金属氧化物整料的方法，包括：

经由高温烧结提供具有非多孔骨架的大孔整料；并且

在碱性含水环境中、在一种或混合的表面活性剂存在下、在10到13.5的pH下加热所述大孔整料足够长的时间，以在其上产生具有基本有序的中孔的多孔外壳，其中所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵(C16TAB)和十八烷基三甲基溴化铵(C18TAB)。

14.如权利要求13所述的方法，其中，加热所述大孔整料是在含水环境中、在十六烷基三甲基溴化铵的存在下、在70℃到160℃的温度下、在10到13的pH下进行1到10天的时间。

15.如权利要求13所述的方法，其中，所述基本有序的中孔的中值孔径范围为1nm至100nm，孔径分布，一个标准偏差，为不超过50％的中值孔径。

16.如权利要求13所述的方法，其进一步包括用式为Z_a(R')_bSi-R的表面改性剂改性所述整料的表面，

其中，

Z＝Cl、Br、I、C₁-C₅烷氧基、二烷基氨基、三氟乙酰氧基或三氟甲烷磺酸酯；

a和b均为0到3的整数，前提是a+b＝3；

R'为C₁-C₆的直链、环状或支化的烷基；并且

R选自烷基、烯基、炔基、芳基、氨基、酰胺、氰基、醚、硝基、羰基、环氧、磺酰基、氨基甲酸酯和脲基基团。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述表面改性剂选自辛基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷、辛基二甲基氯硅烷和十八烷基二甲基氯硅烷。

18.如权利要求16所述的方法，其中，R选自烷基、烯基、炔基、芳基、氨基、酰胺、氰基、醚、硝基、羰基、环氧、磺酰基、氨基甲酸酯和脲基基团。

19.如权利要求16所述的方法，其中，R为C₁-C₃₀烷基基团。