[发明专利]一种功能化介孔氧化硅复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种功能化介孔氧化硅复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备介孔氧化硅；

将介孔氧化硅与香豆素衍生物均匀分散于有机溶剂中，获得中间物；

利用紫外光对获得的中间物进行照射，使介孔氧化硅孔道中的香豆素衍生物发生二聚反应，即得功能化介孔氧化硅复合材料。

2.根据权利要求1所述的功能化介孔氧化硅复合材料制备方法，其特征在于，所述紫外光的波长为310～400nm。

3.根据权利要求1所述的功能化介孔氧化硅复合材料制备方法，其特征在于，所述香豆素衍生物结构为：

所述香豆素衍生物与介孔氧化硅的质量比为0.1～1:1。

4.根据权利要求1所述的功能化介孔氧化硅复合材料制备方法，其特征在于，所述介孔氧化硅包括MCM-41、MCM-48、SBA-15中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的功能化介孔氧化硅复合材料制备方法，其特征在于，所述MCM-41是按照以下步骤制得：

将十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中，加入氢氧化钠，搅拌并加热至80～100℃后，加入正硅酸四乙酯，反应1～5h，经冷却，抽滤，洗涤后获得固体样品，随后将固体样品分散于乙醇中，并滴入浓度为1mol/L的盐酸溶液，于80℃下回流4h，对滤出固体洗涤，即得MCM-41；其中，十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸四乙酯、氢氧化钠、去离子水的摩尔比为1:5～15:1～5:4000～6000。

6.根据权利要求4所述的功能化介孔氧化硅复合材料制备方法，其特征在于，所述MCM-48是按照以下步骤制得：

将十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中，加入氢氧化钠后，再加入正硅酸四乙酯，随后转移到衬有特氟龙的高压釜中，于80～95℃，反应48～96h后，经冷却，洗涤获得固体样品，随后将固体样品分散于乙醇中，并滴入浓度为1mol/L的盐酸溶液，于80℃下回流4h，对滤出固体洗涤，即得MCM-48；其中，十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸四乙酯、氢氧化钠、去离子水的摩尔比为1:1～10:1～4:100～200。

7.根据权利要求4所述的功能化介孔氧化硅复合材料制备方法，其特征在于，所述SBA-15是按照以下步骤制得：

将PluronicP123表面活性剂溶解于去离子水中，加入浓度为2.0mol·L-1的盐酸，并于50～70℃下搅拌30min，再加入原硅酸四乙酯后，再于80～100℃下搅拌反应20～28h，随后经过滤，洗涤获得固体样品，随后将固体样品分散于乙醇中，并滴入浓度为1mol/L的盐酸溶液，于80℃下回流4h，对滤出固体洗涤，即得SBA-15；其中，PluronicP123、原硅酸四乙酯、去离子水的摩尔比为1:3～5:100～200。

8.根据权利要求1所述的功能化介孔氧化硅复合材料制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为正己烷。

9.一种权利要求1～8任一所述的方法制得的功能化介孔氧化硅复合材料，其特征在于，所述复合材料是利用介孔氧化硅孔道表面的硅羟基与硅烷化的香豆素衍生物反应，在介孔氧化硅的孔道内引入香豆素衍生物，该香豆素衍生物能够在不同波长的紫外光照下发生二聚反应和裂解反应，二聚体对CO₂具有良好的吸附选择性。

10.一种权利要求9所述的功能化介孔氧化硅复合材料在天然气脱碳中的应用。