Charakterystyka, procesy chemicznej modyfikacji oraz zastosowanie krzemionki i jej zmodyfikowanych postaci

• Autorzy: Kupiec K. , Konieczka P. , Namieśnik J.

Warianty tytułu

EN

Characteristics, processes of chemical modification as well as the application of silica and its modified forms

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Różnorodność chemicznych modyfikacji powierzchni krzemionki i jej zmodyfikowanych postaci powodują, iż materiały te znajdują coraz szerszy zakres wykorzystania. W artykule przedstawiono charakterystykę krzemionki, żelu krzemionkowego, aerozolu oraz kserożelu. Omówiono otrzymywanie, zastosowanie, a także właściwości tych materiałów. Przedstawiono sposoby chemicznej modyfikacji struktur powierzchniowych z użyciem różnych związków, chemicznych. Szczególną uwagę zwrócono na zachowanie się krzemionki i jej zmodyfikowanych postaci podczas procesu adsorpcji. Omówiono także główne zastosowania krzemionki i jej postaci w analityce chemicznej.

EN

The diversity of chemical modifications of surface silica and its modified forms cause that these materials arc finding a wider range of applications. In the publication. silica characteristics are presented, as well as those of silica gel and xerogel. The obtainment, applications and properties of these materials are discussed. Methods of chemical modifications of the surface structures arc presented, with the utilization of different chemical compounds. Specific attention is turned to silica storage and the modification of its form during the adsorption process. The main applications of silica and its form in analytical chemistry ale also discussed.

Słowa kluczowe

PL

modyfikacja chemiczna; krzemionka; żel krzemionkowy; kserożel; aerożel

EN

chemical modification; silica; silica gel; xerogel; aerogel

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, nr S4
• Strony: 473--487
• Opis fizyczny: Bibliogr. 65 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kupiec K.

autor

Konieczka P.

autor

Namieśnik J.

• Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny. Politechnika Gdańska, ul, G Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, tel. [phone], fax [phone],

Bibliografia

• [l] Graham J.L.. Striebich R.C., Minus D.K. i Hairison W. E.: Pet. Sci. Technol., 2004. 49(4), 435-439.
• [2] http://pl.wikipedia.org.wiki/Dwutlenek_krzemu
• [3] Unger G. i Masic N.: Order in the rotator phase of n-alkanes. J. Phys. Chem.. 1985, 89(6). 1036-1042.
• [4] Tripp C.P. i Hair M. L.: Measurement of Polymer Adsorption on Colloidal Silica by in Situ Transmission Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Langmuir, 1993, 9, 3523-3529.
• [5] Unger K.K., Anspach B. i Giesche H.: Optimum Support Properties for Protein Separations High Performance Size Exclusion Chromatography. J. Pharm. Biomed. Anal., 1984. 2, 139-151.
• [6] Bidlingmeyer B.A. i Henderson J.: Investigation of retention on bare silica using reversed-phase mobile phases at elevated temperatures. J. Chromatogr.. 2004, 10. 187-193.
• [7] Unger K.K.: Hohlraumstruktur poroser Adsorbentien, Angew. Chem. Int. Ed., 1972. 84, 331-343.
• [8] http://pl.wikipedia.org/wiki/Silika%C5%BCel.
• [9] http://pl.wikipedia.org/wiki/Aero%CS%BCel.
• [10] Buszewski B., Jezierska M., Welniak M. i Kaliszan R.: Cholesteryl-silica stationary phase for liguid chromatography: Comparative study of retention behavior and selectivity. J. Chromatogr.. 1999. 845(1). 433-445.
• [11] Ościk J.: Adsorpcja. PWN. Warszawa 1973.
• [12] Schwertfeger E, Frank D. i Schmidt M.: Hydrophobic waterglass based aerogels without solvent exchangeor supercritical dryling. J. Non-Cryst. Solids, 1998.225, 24-25.
• [13] Schubert U., Schwertfeger E, Hüsing N. i Seyfried E.: Inrganic-Organic Hybrid Aerogels. Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1994, 346,151-162.
• [14] Hüsing N. i Schubert U.: Organofunctional Silica Aerogels. J. Sol-Gel Sri. Technol.. 2004, 8, 807-812. [15] Field R.J. i Olsen E.W.: Surface-treatment chemistry in the manufacture of aerogels: computational modelling of cyclic and Linear siloxanes. J. Non-Cryst. Solids, 2001, 285, 194-201.
• [16] Venkateswara Rao K.T, Kim Y.M., Muhlstein H. i Ritchie Y.A.: Fatigue-Crack Growth and Fracture Resistance of Duplex and Lamellar Microstructures in a Two-Phase (gamma + alpha-2) TiAl Intermetallic AlloyMate. Mater. Sri. Eng., 1995, 193, 474-482.
• [17] Venkateswara Rao A, Kulkarni M.M., Amalnerkar D.P. i Seth T.: Surface chemical modification of silica aerogels using various alkyl-alkoxylchloro silanes. Appl. Surf. Sci., 2003, 206, 262-270.
• [18] Prado A.G.S. i Airoldi C.: The Pesticide 3-(3,4-Dichlorophenyl)-I,I-dimethylurea (Diuron) Immobilized on Silica Gel Surface. J. Colloid Interface Sci., 2001, 236,161-165.
• [19] Neoh KG., Tan KK., Goh P.L, Huang S.W., Kann ET i Tan K.L: Electroactive polymer-SiO2 nano-composites for metal uptake. Polymer, 1999, 40, 887-893.
• [20] Okubo M., Fujii S. i Minami H.: Colloid. Polym. Sci., 2001, 279, 139-145.
• [21] Vishnetskaya M.V., Yakimova I.Yu. i Sidorenkova A.: The catalytic oxidation of organic compounds in superacids. Zh. Fiz. Khim., 2006, 80(2), 239-243.
• [22] Sudam K., Sukalyan D., Sabita P. i Mishra B.K: Adv. Colloid Interface Sci., 2006, 121, 77-110.
• [23] Baliński B.: High-Temperature Adsorption of n-Octane, Benzene and Chloroform onto Silica Gel Surface. J. Colloid Interface Sci., 2000, 225, 105-111.
• [24] Mizukami M. i Kurihara K: Surf. Sri. Nanotech., 2006, 4, 244-248.
• [25] Parida S.K, Dash S., Patel S. i Mishra B.K: Adsorption of organic molecules on silica surface. Adv. Colloid Interface Sci., 2006, 121(1-3), 77-110.
• [26] Ahmad I., Dines T.J., Anderson J.A. i Rochester CH.: Infrared Study of Substituted Acetophenones Adsorbed on Silica. J. Colloid Interface Sci., 1997,195, 216-221.
• [27] Rochester C.H. i Strachan A.: J. Colloid Interface Sci., 1996. 173, 500-514.
• [28] Roshchina T.M., Glazkova S.V., Zubareva N.A. i Khrycheva A.D.: Gazokhromatograficheskoe issledovanie adsorbtsii parov kislorodsoderzhashchikh soedinellii na fiorirovaannom uglerode. Zh. Fiz. Khim., 2007,81,340-346.
• [29] Boumahraz M., Davydov V.Ya. i Kiselev A.V.: Separation of carbohydrates by liquid chromatography on silica gel, adding adsorption modificators to the eluent. J. Chromatogr., 2005, 23, 751-756.
• [30] Roshchina TM., Shonia N.K, Lagutova M.S., Borovkov V.Yu., Kustov LM. i Fadeev A.Yu.: Properties of the surface of silicas modified with bi-and trifunctional perfluorohexylsilanes: Adsorption of benzene. Zh. Fiz. Khim., 2007, 81(7),1282-1290.
• [31] Lanin S.N., Nikitin Yu.S., Pyatygin A.A. i Staroverov S.M.: The effect of the structure of bonded cyanoalkyl stationary phases on their selectivity in the liquid chromatographic separation of polynuclear aromatic hydrocarbon. Chem. Mater. Sci., 1989, 27, 147-155.
• [32] Roshchina T.M., Shonia N.K., Kazmina AA, Gurevich KB. i Fadeev AY.: Adsorption study of alkylsilicas and methylsiloxy-silicas. J. Chromatogr., 2001, 931A, 119-127.
• [33] Eltekov Yu.A.: Liquid chromatography of dextrans on porous silica beds. J. Chromatogr., 2005, 1100A, 15-19
• [34] Roshchina T.M., Shonia N.K., Kazmina A.A, Gurevich K.B. i Fadeev A.Y.: J. Chromatogr., 2001, 931A,119-127.
• [35] Rodel W. i Wolm G.: Chromatografia gazowa. WN PWN, Warszawa 1992.
• [36] Witkiewicz Z.: Podstawy chromatografii. WNT, Warszawa 1995.
• [37] Bandosz T.J. i EI-Sayed Y.: J. Colloid Interface Sci., 2004, 273, 64-72.
• [38] Magnacca G. i Morterra C: The Adsorption of C4 Unsaturated Hydrocarbons on Highly Dehydrated Silica. An IR-Spectroscopic and Thermodynamic Study. Langmuir, 2005, 21(9), 3933-3939.
• [39] Meyers R.A. i Wiley J.: Encyklopedia of Analytical Chemistry. New York 2001.
• [40] Miyabe K. i Guiochon G.: Estimation of the column radial heterogeneity from an analysis of the characteristics of tailing peaks in linear chromatography. J. Chromatogr., 1999, 830(1), 29-39.
• [41] Chun Y., Tohru I., Takeshi H. i Nobuo T.: J. Chromatogr., 2006, 1130, 175-181.
• [42] Chen X.M., Yamamoto C i Okamoto Y.: J. Chromatogr., 2006, 1104, 8-62.
• [43] Minakuchi H., Ishizuka N., Nakanishi K., Saga N. i Tanaka N.: Performance of an octadecylsilylated continuous porous silica column in polypeptide separations. J. Chromatogr. 1998, 828(1), 83-90.
• [44] Karve M. i Rojger V.: Solid phase extraction of lead on octadecyl bonded silica membrane disk modified with Cyanex 302 and determination by flame atomic absorption spectrometry. J. Hazard. Mater., 2007, 141, 607-613.
• [45] Maiko M., Ayumi S., Satoshi K., Tetsuya F., Shigeru T., Shigeo K. i Akikazu N.: J. Chromatogr., 2006, 830, 249-254.
• [46] Xue-Li C, Ya-Tao Xli. Guang-Ming Z., Sheng-Meng X., Ying-Mao D. i Yoichiro I.: J. Chromatogr., 2006, 1127, 92-96.
• [47] Steiskal J., Quadrat O., Sapurina I., Zemek J., Drelinkiewicz A., Hasik M., Krivka I. i Prokes J.: Eur. Polym. J., 2002, 38, 631-637.
• [48] Brudhan R. i Thiong'o G.T.: Biomed. Chromatogr., 2002, 16,165-174.
• [49] Switaj-Zawadka A., Konieczka P., Biernat J.P., Wójcik J. i Namieśnik J.: Chemically modified glass fiber as a matrix-free reference material for volatile compounds. Anal. Chem., 2005, 77, 3018-3020.
• [50] Naganowska-Nowak A., Konieczka P., Przyjazny A. i J. Namieśnik: Development of techniques of generation ateof gaseous standard mixtures. Crit. Rev. Anal. Chem., 2005, 35, 31-55.
• [51] Chiang C.H., Liu N.I. i Koenig L.L.: J. Colloid Interface Sci., 1982,86(1),26-34.
• [52] Chiang C.H., Ishida H. i Koenig L.L: The structure of γ-aminopropyltriethoxysilane on glass surfaces. J. Colloid Interface Sci., 1980,74(2),396-404.
• [53] Ishida H. i Koenig J.L.: Effect of hydrolysis and drying on the siloxane bonds of a silane coupling agent deposited on E-glass fibers. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys., 2003, 18(2), 233-237.
• [54] Graf RT, Koenig J.L. i Ishida H.: The Influence of Interfacial Structure on the Flexural Strength of Eglass Reinforced Polyeste. Mater. Sci., 1983, 16(2),97-113.
• [55] Van Der Voort P. i Vansant E.F.: Polish J. Chem., 1997, 71, 550-567.
• [56] Krysztafkiewicz A., Jesionowski T. i Binkowski S.: Precipitated silicas modified with 3-aminopropyltriethoxysilane. Colloid Surf., 2000, 173, 73-84.
• [57] Gulinski J. i Maciejewski H.: Silanowe środki wiążące, sieciujące i modyfikujące polimery - właściwości, zastosowania i synteza. Chemik, 1998,5,119-125.
• [58] Maciejewski H., Guliński J. i Marciniec B.: Silinowe środki wiążące. Cz. VII. Ureidofunkcyjne silany. Polimery, 1998,43,215-219.
• [59] Urbaniak W. i Marciniec B.: Cz. VII. Alkilotrójpodstawione silany = silane coupling agents. Part. VII. Alkyl- trisubstituted silanem. Polimery, 1998,43, 148-154.
• [60] Maciejewski H., Guliński J. i Marciniec B.: Silinowe srodki wiążące. Cz. VI. Izocyjanianopropyiotrialkoksysilany. Polimery, 1998,43,74-78.
• [61] Domka L., Krysztafkiewicz A., Marciniec B., Guliński J. i Urbaniak W.: Przem. Chem., 1996, 75, 376-378.
• [62] Krysztafkiewicz A., Jesionowski T. i Binkowski S.: Precipitated silicas modified with 3-aminopropyltriethoxysilane. Colloids Surf., 2000, 173A, 73-84.
• [63] Diaz L., Edge C.M., Allen N.S., McMahon A. i Rhodes N.: J. Colloid Interface Sci., 2005, 287(2), 379-387.
• [64] Jal P.K., Patel S. i Mishra B.K.: Chemical modification of silica surface by immobilization of functional groups for extractive concentration of metal ions. Talanta, 2004, 62, 1005-1028.
• [65] Bardina I.A., Zhukova O.S., Kovaleva N.V. i Lanin S.N.: Russ. 1. Phys. Chem., 2007, 81(9), 1523-1531.