(a)
(b)
(c)
(d)
Hình 40. Các dạng cấu trúc của vật liệu MQTBTT: (a) lục lăng (hexagonal); (b) lập phương (cubic); (c) lớp (laminar); không trật tự (disordered) [64] 2.2.2.3. Dựa theo thành phần nguyên tố hình thành nên mạng lưới mao quản: - VLMQTB chứa silic: họ vật liệu SBA, MCM và các vật liệu thay thế một phần Si trong mạng lưới bằng các nguyên tố khác như Ti-SBA, Al-MCM-41, Fe-SBA-15,... - VLMQTB không chứa Si, ví dụ các oxit ZrO2, TiO2,... 2.2.3. Cơ chế hình thành vật liệu mao quản trung bình Có rất nhiều cơ chế đã được đưa ra để giải thích quá trình hình thành VLMQTB, đó là sự tương tác giữa các chất hoạt động bề mặt với các tiền chất vô cơ có trong dung dịch (Hình 41).
Hình 41. Sơ đồ cơ chế tổng quát hình thành vật liệu MQTB Để tổng hợp các VLMQTB cần 3 thành phần cơ bản sau: - Chất hoạt động bề mặt (HĐBM): chứa 1 đầu ưa nước và 1 đuôi dài kị nước, đóng vai trò làm tác nhân định hướng cấu trúc. - Nguồn chất vô cơ (như Si): hình thành nên mạng lưới mao quản. - Dung môi (nước, axit…): đóng vai trò xúc tác trong quá trình kết tinh.
Có nhiều loại tương tác khác nhau giữa tiền chất vô cơ với các chất hoạt động bề mặt, dẫn đến các cơ chế tổng hợp khác nhau. Cho đến nay, cơ chế hình thành vật liệu MQTB vẫn chưa được sáng tỏ. Các nhà khoa học đưa ra một số giả thuyết về cơ chế có thể như sau: 2.2.3.1. Cơ chế định hướng theo cấu trúc tinh thể lỏng (Liquid Crystal Templating) Sau khi nhóm vật liệu M41S ra đời, lần đầu tiên Beck và cộng sự [55] đã đề nghị cơ chế ĐHCT tinh thể lỏng. Theo cơ chế này, trong dung dịch các chất HĐBM (cũng Nguyễn Phi Hùng, Bài giảng Vật liệu mao quản và ứng dụng
68
