冯国栋、王健羽在《J. Am. Chem. Soc.》上发表：自由基路线合成高度有序介孔材料的新方法

2018年3月，化学学院于吉红院士领导的科研团队在《J. Am. Chem. Soc.》上发表了题为“Radical-Facilitated Green Synthesis of Highly Ordered Mesoporous Silica Materials”的研究成果。该工作被报道后，引起了国际同行的高度关注。《Spotlights on Recent JACS Publications》以“An Environmentally Friendlier Route For Producing Mesoporous Materials”给予了专题报道。

有序介孔材料由于其高的比表面积和可控的孔道结构，已广泛的应用于分离、催化、药物输送和传感等方面。然而传统的有序介孔氧化硅材料需要在酸性或碱性下合成，既不绿色环保也不适合大规模工业生产。因此寻找绿色、高效的方法合成高度有序的介孔氧化硅材料仍然是一个巨大的挑战。

冯国栋博士和博士研究生王健羽作为共同第一作者。该研究提出了一种利用自由基路线在无酸体系合成高度有序介孔氧化硅SBA-15的新方法。在高度有序中孔二氧化硅材料SBA-15的水热合成中，通常需要强酸来催化二氧化硅物质的水解和缩合。该工作利用紫外光照射产生的·OH自由基促进原硅酸四乙酯（TEOS）的水解以及硅物种与表面活性剂的自组装过程，在完全无酸的绿色反应条件下得到了高度有序的介孔二氧化硅SBA-15。研究发现，适当光密度的紫外光对TEOS-P₁₂₃-H₂O反应体系进行照射，有利于高度有序具有高比表面积的SBA-15的形成。进一步研究发现，当在反应体系中加入Fenton试剂，可以合成铁负载效率高达50%的有序介孔Fe-SBA-15，解决了在酸反应体系中过渡金属难以负载的问题。通过向反应体系中加入痕量的自由基引发剂Na₂S₂O₈, 也可以得到高度有序的SBA-15。该研究开创了利用自由基路线合成高度有序的介孔氧化硅材料的新思路，并为其大规模工业生产提供了应用前景。

J. Am. Chem. Soc.,DOI: 10.1021/jacs.8b00093 共同第一作者：冯国栋、王健羽（导师：于吉红）

论文链接地址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b00093

Spotlights on Recent JACS Publications链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b03930