多孔材料之晶体微孔材料

研发新材料是材料科学研究的基本目的。工业各领域的技术发展对新材料研制不断提出需求。例如，电子工业的革新促使越来越小的元器件得以发展，这些组件的尺寸已经接近纳米级别。科学家发现，当材料的尺寸达到纳米级(长度为 1~100 nm)时，其性质与块状材料相比，会有很大的不同[1-5]根据国际纯粹与应用化学联合会的定义，多孔材料按其孔径大小分为类:微孔材料(孔径为3~20A)、中孔材料(孔径 20~500A)、大孔材料(孔径 >500A)。多孔材料的实际应用具有巨大的商业价值，同时其合成、加工和表征在科学研究中也充满了挑战。正因如此，它们得到了化学家及材料学家的广泛关注。多孔材料的粒径分布、形状和孔体积大小决定了其在一些特定领域的多种功能。

将基础科学原理应用在多孔材料相关的重要技术领域中，是比较困难的。尽管如此，化学过程能够在相对较低的温度和压力下，将分子或胶体前驱物转化为特定结构的纳米材料，为纳米材料的制备提供了最初的途径。例如，溶胶-凝胶法的温和条件，提供了动力学控制的化学反应体系。实验参数的微小改变，特别是 pH、浓度、温度、溶剂、平衡离子以及结构导向剂等的变化，会极大地影响超分子的组装结果。

在此，将沸石和类沸石材料称为晶体材料，把介孔分子筛称为有序纳米孔材料。人工合成的沸石是具有 3~ 15A的孔和空穴的晶体材料，孔和空穴可以被水分子或其他客体分子占据。另外，有序介孔二氧化硅和铝硅酸盐中存在尺寸为 20~100A的介孔，呈现出具有有序孔道的非晶体结构，其孔道同样可以被水分子或其他分子占据。