复合PVDF/介孔二氧化钛膜的合成及其在紫外照射条件下对染料光催化分解的研究(3)
而本课题研究的意义在：（1）采用低成本的改性聚偏氟乙烯（PVDF）膜来取代阳极氧化铝膜。（2）研究复合PVDF/介孔二氧化钛膜的具体结构（3）探究复合PVDF/介孔二氧化钛膜光催化效果在静态和动态甲基橙溶液中不同的表现。
1.2. 介孔材料概述
1.2.1. 介孔材料的介绍
根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC)的规定，可将多孔材料根据其孔径尺寸大小分为三类：1、微孔材料（microporous materials）-孔径小于2nm。2、介孔材料（mesoporous materials）-孔径介于2-50nm之间。3、大孔材料（macroporous materials）-孔径大于50nm。此三种材料的不同可见下表1.1。
表1.1 按孔径分类的多孔材料
多孔材料 孔径范围 实例
微孔材料 < 2nm 有规则孔道，但孔径太小 活性炭、分子筛、沸石
介孔材料 2-50nm 孔洞均匀有序，孔径连续可调 MCM-41、SBA-15
大孔材料 > 50nm 孔径大，分布范围宽 多孔陶瓷、水泥
其中微孔材料虽然具有较为规则的孔道结构，但是由于其孔径尺寸太小，让其很难吸附和催化大分子有机物，实用性不高。而大孔材料虽然孔径尺寸满足要求，但是其孔径分布范围过大，难以控制形成满足需求的特殊材料，而且由于孔径过大的原因，打孔材料的纳米效应相对较弱。而介孔材料则拥有介孔材料具有规则有序的孔道结构、极高的比表面积、孔径大小连续可调、狭窄的孔径分布等优点，使其可以很好的完成微孔材料所不能完成的吸附和催化大分子有机物，并能表现出优秀的纳米性能。介孔材料的有序孔道还可作为“微型反应器”，通过在其中组装具有均匀稳定的纳米尺度 “客体”材料后可成为复合介孔材料，复合介孔材料可能具有的量子尺寸效应、小尺寸效应等特点，使其有可能在光电器件、电极材料、化学传感器、非线性光学材料、微电子技术等领域表现出其优势，从而得到广泛应用。
介孔材料自诞生以来就备受科学家的关注，但是早期介孔材料的发展并不是一帆风顺的。早期领域技术空白、合成技术不成熟等原因，导致了介孔材料在早期出现了孔洞形状不规则、孔道有序性较低、孔径尺寸分布范围过大等问题。而自20世纪90年代初，Kresge和Beck两位Mobil[1]石油公司的科学家报道成功地利用阳离子表面活性剂为模板剂，合成了孔径在1.5-l0nm范围可调的新型M41S系列氧化硅（铝）基有序介孔材料，才得以使分子筛的规则孔径由微孔扩展到了介孔范围内，实现了有序介孔材料从理论到实际的突破。
介孔材料根据化学成分组成可分为两类：一、硅基介孔材料。二、非硅基介孔材料。硅基介孔材料是目前主要研究的方面，其孔径分布狭窄、孔道结构规则，并且合成技术相对成熟。在催化、分离提纯、气体传感、药物包埋等领域都有广泛的应用。现在对于硅基介孔材料的研究主要分为两个方面，純硅硅基介孔材料和杂化硅基介孔材料。純硅硅基介孔材料是只有硅元素组成的硅基材料，通过其孔道结构的控制从而得到不同的性质。而杂化硅基介孔材料则是通过在硅基介孔材料中掺杂其他元素来改变介孔材料的性质。杂化的过程可以看做杂原子取代原来硅原子的过程，通过掺杂不同的杂原子从而给材料带来很多新的性质，拥有很大的研究前景。而非硅基介孔材料则主要包括磷酸盐、硫酸盐和过渡金属氧化物等。与传统的硅基介孔材料相比非硅基介孔材料现在还存在着热稳定性差、合成机制也不够成熟和完善等缺点。但是由于其组成元素一般存在着可变价态，种类和组成都有极大的丰富性，所以其性能存在着许多未知的可能。其可能表现出不同于硅基介孔材料的性能，从而为介孔材料开辟出新的应用领域，因此拥有很大的研究价值。