中孔介孔二氧化硅（Mesoporous Silica）是一類具有特殊孔道結構的二氧化硅納米材料。

結構與性質

• 孔徑：孔徑大小通常在 2-50nm 之間，介于微孔（<2nm）和大孔（>50nm）之間。

• 比表面積和孔容：比表面積通常為 800-1000m2/g 或更高，孔容在 0.5-1.5cm3/g，大量的介孔結構使得其內部可供分子接觸的表面積極大，且能容納大量的分子或客體物質。

• 孔道結構：部分介孔二氧化硅具有高度有序排列、均一尺寸的孔道，如 MCM 系列、SBA 系列等，孔道可以是六方堆積、立方堆積等形式。

• 表面性質：二氧化硅骨架表面富含硅羥基（-SiOH），可以通過化學方法嫁接各種有機官能團或引入其他無機成分，從而改變其表面性質和功能。

• 生物相容性：無定形二氧化硅本身具有相對較好的生物相容性和化學惰性。

制備方法

• 軟模板法：使用表面活性劑或嵌段共聚物作為模板，如陽離子型的十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）、非離子型的 P123、F127 等。它們在溶液中自組裝形成膠束，二氧化硅前體如正硅酸乙酯（TEOS）在水解縮聚過程中圍繞這些膠束沉積，模板隨后通過溶劑萃取或高溫煅燒去除，留下孔道結構。

• 硬模板法：利用現成的多孔材料如介孔碳、介孔聚合物作為模具，在其孔道內填充二氧化硅前體并形成固相，再去除模板，得到復制其結構的介孔二氧化硅，常用于合成中空或復雜結構的二氧化硅。

• 無模板法：不使用特定模板劑，通過調控反應條件如溶劑、催化劑使二氧化硅自發形成介觀結構，但所得材料的有序度通常較低。

應用領域

• 催化領域：因其高比表面積和可調控孔徑，常被用作催化劑或催化劑載體，用于石油化工、綠色化學等催化反應。

• 吸附與分離：可用于吸附和分離環境中的污染物，如重金屬離子和有機污染物等，在氣體分離、水處理和有機溶劑回收等領域也有巨大潛力。

• 生物醫學領域：在藥物遞送、生物成像、組織工程和生物傳感器等方面有廣泛應用，其多孔結構和生物相容性使其成為理想的藥物載體和生物材料。

• 能源領域：可應用于超級電容器、燃料電池和儲能材料等。

• 傳感器與光學領域：因其特殊的光學性質和結構，可用于傳感器、光學器件、光子學等領域。

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