Введение в физическую химию формирования текстуры гетерогенных катализаторов (часть III), страница 21

Но одновременно проводятся  интенсивные   исследования по введению в заранее сформированные пористые матрицы (“экзотемплаты” по [82]) сложных кластеров и малых частиц различного функционального назначения или их прямому синтезу в пористом пространстве таких “темплатов“, причем после завершения синтеза “темплат“ может удаляться или не удаляться. Свойства получаемых композиций зачастую радикально отличаются от ожидаемых по аддитивности, т.е. в таких системах могут ярко проявляться синергетические эффекты. Обзоры таких работ приведены, например, в [7-10,[88] [89],[90]], большинство этих работ – сочетание “экзо-“ и “эндо-“ темплатирования по предложенной в [82] классификации.

 Рассмотрим теперь суть эндотемплатирования (приставка эндо- от греческого endonвнутри). Принципиальная схема эндотемплатирования по [82] показана на рис. 8.


Рис. 8. Принципиальная схема эндотемплатирования по [82]: а) в предшественник формируемого материала (раствор, суспензия, гель, порошок и т.д.) с введенным “темплатом”, б) структура после завершения формирования материала,  в) структура после удаления “темплата”.

Этот тип темплатирования по [82] включает как ситуации при введении  практи-чески инертных добавок-наполнителей, последующее удаление которых обеспечивает создание, например, транспортных пор, так и введение добавок, активно участвующих в ассамблировании ПСГ и других компонентов формируемого материала, в том числе добавки в виде низкомолекулярных ионов, используемые в синтезе цеолитов, и мицеллообразующие ПАВ, управляющие формированием мезопористых мезофаз типа МСМ-41. Механизмы действия “темплатов” во всех этих случаях существенно разли-чаются, кроме того, для конструирования разных иерархических уровней пористой структуры могут использоваться принципиально разные “темплаты”. Поэтому предло-женное в [82] разделение экзотемплатирования и эндотемплатированияе не устраняет причины возможных недоразумений и ошибок. В том же цитируемом обзоре  [82] для ситуаций, в которых механизм действия “темплата” недостаточно ясен, рекомендуется использовать термин SDA (structure-direction аgent). Этот термин для рассматриваемых задач синтеза неорганических материалов впервые употреблен, по-видимому, в [[91]] и все чаще используется в литературе [[92],[93], [94]].

На основе проведенного обсуждения представляется более рациональным исполь-зовать термин темплат лишь в наиболее очевидных ситуациях, например, при показанном на рис. 7 осаждении, в достаточно простых случаях сборки на жестком шаблоне, а также показанном на рис. 8 использовании в качестве инертного наполни-теля-порообразователя (различные варианты введения выгорающих или экстрагиру-емых  добавок-порообразователей). При более  активном участии “темплата” в форми-ровании более рационально использовать термин SDA или, как его синоним, координатор соответствующего иерархического структурного (текстурного) уровня. Например, координатором, определяющим структуру ПСГ, является центральный координирующий ион. Рассмотрим координаторы, определяющие формирование ВСГ с упорядоченной структурой.

1.5.1. Ионные и низкомолекулярные координаторы сборки упорядоченных структур

Начнем с того, что в общем случае раствор, в котором происходит образование и старение осадка, содержит ряд дополнительных компонентов (ДК), которые могут влиять на происходящие процессы. На практике, к сожалению, обычно исследуют влияние лишь специиально вводимых добавок, предполагая, что их наличие подавляет возможное влияние ДК. Рассмотрим возможное участие ДК и специиально вводимых добавок в формировании ВСГ и порядка на различных структурных уровнях.