硅柱撑粘土气凝胶负载催化剂的设计及其剥离机理的研究

蒙脱土气凝胶是一种结构可控的多孔轻质材料，其比表面积大、孔隙率高、低密度和强吸附性等特点使其成为新型的催化剂载体和填充材料。本研究以多面体低聚倍半硅氧烷改性蒙脱土，应用冷冻干燥技术制备了高热稳定性的介孔硅柱撑蒙脱土气凝胶（Si-MAs），既保持了蒙脱土水凝胶的card-house结构，又避免了常规热干燥法导致的结构塌陷。以Si-MAs作为钛/锡系催化剂载体，使蒙脱土表面的酸性活性点与吸附的催化剂相结合，发挥主客体的协同催化作用，开发出一种高效的多相催化剂，用于原位催化环状聚酯齐聚物的开环聚合反应，制备高度分散及剥离的聚酯/蒙脱土气凝胶纳米复合材料及其母料。该方法为新型聚合物/蒙脱土气凝胶纳米复合材料的分子设计和合成提供了理论依据和技术途径。从Si-MAs的骨架结构、负载催化剂、层内和层外同步聚合反应的角度来探讨Si-MAs的剥离机理是本研究的主要创新点。