Synteza i właściwości mezoporowatych węgli otrzymanych z żywic fenolowych w obecności polimerów blokowych

• Autorzy: Choma J. , Kloske M. , Zawiślak A. , Jaroniec M.

Warianty tytułu

EN

Synthesis and properties of mesoporous carbons obtained from phenolic resins in the presence of block copolymers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaproponowano syntezę mezoporowatego węgla poprzez polimeryzację floroglucyny i formaldehydu w obecności trójblokowego kopolimeru Lutrol F127 użytego jako składnik strukturotwórczy. Otrzymany w ten sposób węgiel MC-ST scharakteryzowano na podstawie izoterm adsorpcji i desorpcji azotu w temperaturze 77 K, które użyto do wyznaczenia powierzchni właściwej, objętości porów i funkcji rozkładu objętości porów. Stwierdzono, że otrzymany węgiel MC-ST zawiera jednorodne mezopory o średnim wymiarze ok. 9 nm, ma powierzchnię właściwą ok. 450 m2/g i całkowitą objętość porów 0,70 cm3/g. Wykazano, że otrzymany materiał jest mezoporowatym węglem z niewielkim, mało znaczącym, udziałem mikroporów.

EN

Mesoporous carbon was synthesized by polymerization of phloroglucinol and formaldehyde in the presence of the triblock copolymer Lutrol F127 used as the structure directing agent. The resulting MC-ST carbon was characterized on the basis of the nitrogen adsorption-desorption isotherm measured at 77 K, which was used to evaluate the specific surface area, pore volume and pore size distribution. It has been shown that the MC-ST carbon contains uniform mesopores with a diameter of about 9 nm, and has a specific surface area and a total pore volume of about 450 m2/g and about 0.70 cm3/g, respectively. The material is a mesoporous carbon with a very small fraction of micropores.

Słowa kluczowe

PL

węgiel mezoporowaty; adsorpcja azotu; żywica fenolowa; nanokompozyt polimerowy

EN

mesoporous carbon; nitrogen adsorption; phenolic resin; polymeric nanocomposite

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 29, nr 1
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Choma J.

autor

Kloske M.

autor

Zawiślak A.

autor

Jaroniec M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Chemii, ul. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa,

Bibliografia

• 1. C. LIANG, K. HONG, G.A. GUIOCHON, J.w. MAYS, S. DAI: Synthesis of a large-scale highly ordered porous carbon film by self-assembly of block copolymers. Angew. Chem. 1nl. Ed., 2004,Vol. 43, pp. 5785-5789.
• 2. Y. MENG, D. GU, F. ZHANG, Y. SHI, L. CHENG, D. FENG, Z. WU, Z. CHEN, Y. WAN, A. STEIN, D. ZHAO: A family of highly ordered mesoporous polymer resin and carbon structures from organic-organic self-assembly. Chem. Mater., 2006, Vo!. 18, pp. 4447-4465.
• 3. R. RYOO, S.H. JOO, S. JUN: Synthesis of highly ordered carbon molecular sieves via template-mediated structural transformation. J. Phys. Chem. B, 1999, Vol. 103, pp. 7743-7746.
• 4. S. TANAKA, N. NISHIYAMA, Y. EGASHIRA, K. UEYAMA: Synthesis of ordered mesoporous carbons with channel structure from an organic-organic nanocomposite. Chem. Commun., 2005, pp. 2125-2127.
• 5. Y. MENG, D. GU, F. ZHANG, Y. SHI, H. YANG, Z. LI, C. YU, B. TU, D. ZHAO: Ordered mesoporous polymers and homologous carbon frameworks: amphiphilic surfactant templating and direct transformation. Angew. Chem. Inl. Ed., 2005, Vo!. 44, pp. 2-8.
• 6. F. ZHANG, Y. MENG, D. GU, Y. YAN, C. YU, B. TU, D. ZHAO: A facile aqueous route to synthesize highly ordered mesoporous polymers and carbon frameworks with la'3d bicontinuous cubic structure. 1. Am. Chem. Soc., 2005, V. 127, pp. 13508-13509.
• 7. C. LIANG, S. DAI: Synthesis of mesoporous carbon materials via enhanced hydrogen-bonding interaction. J. Am. Chem. Soc., 2006, Vol. 128, pp. 5316-5317.
• 8. R. LIU, Y. SHI, Y. WAN, Y. MENG, F. ZHANG, D. GU, Z. CHEN, B. TU, D. ZHAO: Triconstituent co-assembly to ordered mesostructured polymer-silica and carbon-silica nanocomposites and large-pore mesoporous carbons with high surfaces areas. J. Am. Chem. Soc., 2006, Vol. 128, pp. 11652-11662.
• 9. F. ZHANG, Y. MENG, D. GU, Y. YAN, Z. CHEN, B. TU, D. ZHAO: An aqueous cooperative assembly route to synthesize ordered mesoporous carbons with controlIed structures and morphology. Chem. Mater., 2006, Vol. 18, pp. 5279-5288.
• 10. SJ. GREGG, K.S.W. SING: Adsorption, Surface Area and Porosity. Academic Press, London 1982.
• 11. M. KRUK, M. JARONIEC, K.P. GADKAREE: Nitrogen adsorption studies of novel synthetic active carbons. J. Colloid Interface Sci., 1997, Vol. 192, pp. 250-256.
• 12. E.P. BARRETT, L.G. JOYNER, P.P. HALENDA: The determination of pore volume and area distribution in porous substances. 1. Computations from nitrogen isotherms. J. Am. Chem. Soc., 1951, Vol. 73, pp. 373-380.
• 13. J. CHOMA, M. JARONIEC, M. KLOSKE: Improved pore-size analysis of carbonaceous adsorbents. Adsorption Sci. and Technol., 2002, Vol. 20, pp. 307-315.
• 14. J. CHOMA, M. JARONIEC: Wykorzystanie metody termodynamicznej do charakterystyki strukturalnych i powierzchniowych właściwości węgli aktywnych. Ochrona Srodowiska, 2004, nr 1, ss. 3-8.
• 15. M. KRUK, M. JARONIEC, A. SAYARI: Application of large pore MCM-41 molecular sieves to improve pore size analysis using nitrogen adsorption measurements. Langmuir, 1997, Vol. 13, pp. 6267-6273.