多孔粘土異質結構材料（PCHs）是以長鏈烷基銨為模板劑，以粘土礦物為基體制備的一類柱撐材料。PCHs獨特的孔徑分布范圍彌補了微孔性柱撐粘土礦物和介孔硅之間的孔徑分布間隙，有希望成為良好的吸附劑、催化劑、載體或合成其他多孔材料的模板。因此，PCHs的成孔機制和有效的結構控制尤為重要。長期以來，PCHs的成孔機制一直參照介孔硅的分子自組裝（膠束模板）成孔機制，認為更長碳鏈的模板劑分子有利于在粘土礦物層間形成更大的孔。

　　最近，中國科學院廣州地球化學研究所博士研究生王鉞博在導師朱建喜指導下，采用不同層電荷的天然蒙脫石和減電荷蒙脫石制備PCHs，以非定域密度泛函理論（NLDFT）表征其孔徑分布，研究了無機粘土礦物基體對PCHs結構特性的影響，提出了一種新的“非膠束模板”成孔機制。由于制備中水介質的缺乏、粘土基體的層電荷和模板劑間的靜電吸引等因素，PCHs的層間并不形成膠束，而是在硅源分子的擠壓下形成聚集體。層電荷對PCHs結構特征的影響可被簡化為孔徑和孔深兩個方向（如圖）。高層電荷有利于合成擁有更佳質構特性的多孔材料。

　　該項研究提供了關于柱撐粘土礦物的一種新的成孔機制，為粘土礦物基多孔材料的合成和結構控制提供了科學思想和理論依據。

　　該工作得到了中國科學院戰(zhàn)略重點支持研究項目、中國科技部國家重點技術研究與開發(fā)項目、廣東省自然科學基金團隊項目以及國家自然科學基金的支持。相關成果發(fā)表于Applied Clay Science。

　　層電荷對PCHs多孔性影響的示意圖。隨著粘土基體層電荷的降低，部分小的介孔在孔徑上減小為微孔，從孔深上看，深的微孔被部分堵塞或分隔為多個淺的相互連通的微孔。