Badania powtarzalności syntezy uporządkowanych materiałów krzemionkowych MCM-41

• Autorzy: Choma J. , Jaroniec M.

Warianty tytułu

EN

Reproducibility of the synthesis of ordered mesoporous silica materials, MCM-41

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono właściwości dobrze uporządkowanych, mezoporowatych materiałów MCM-41, otrzymanych przez zastosowanie procedury pięciodobowej hydrotermicznej obróbki oraz metodę kalcynacji lub ekstrakcji w celu usunięcia cząsteczek substancji powierzchniowo czynnej z wnętrza porów. Właściwości adsorpcyjne tych materiałów scharakteryzowano na podstawie pomiarów niskotemperaturowej adsorpcji azotu. Wyznaczono powierzchnię właściwą BET, objętość pierwotnych mezoporów, powierzchnię zewnętrzną, całkowitą powierzchnię i objętość porów, wymiar porów odpowiadający maksimum funkcji rozkładu porów oraz grubość ścianek porów. Wartości tych parametrów dla badanych materiałów wskazują, że są one bardzo dobrej jakości, a sposób usuwania substancji powierzchniowo czynnej z wnętrza porów miał tylko minimalny wpływ na zmiany w strukturze mezoporowatej materiałów. Wykazano, że pięciodobowa synteza materiałów MCM-41 w temperaturze 100 oC umożliwiła uzyskanie próbek o wysokiej jakości.

EN

High-quality ordered mesoporous materials, MCM-41, were obtained by five-day hydrothermal treatment followed by calcination or extraction to remove the surfactant from the mesopores. The adsorption properties of these materials were characterized by low-temperature nitrogen adsorption. The characterization included the BET surface area, primary mesopore volume, external surface area, total pore volume, pore wall thickness, and the pore width at the maximum of pore size distribution. The numerical values of these parameters indicate a high quality of the materials studied and show that the method used for the template removal has only a slight effect on the resulting mesostructure. It appears that the five-day synthesis of MCM-41 at 100°C yields samples of a good quality.

Słowa kluczowe

PL

krzemionkowy materiał mezoporowaty; obróbka hydrotermiczna; struktura porowata; właściwości adsorpcyjne

EN

mesoporous silica materials; hydrothermal treatment; porous structure; adsorption properties

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 26, nr 3
• Strony: 3--6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Choma J.

autor

Jaroniec M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Chemii, ul. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa; Kent State University, Department of Chemistry, Kent, 44 242 Ohio, USA,

Bibliografia

• 1. S. BECK, J. C. VARTULJ, W. J. ROTH et al.: A new family of mesoporous molecular sieves prepared with liquid crystal templates. 1. Am. Chem. Soc., 1992, Vol. 114, pp. 10834-10843.
• 2. U. CIESLA, F. SCHUTH: Ordered mesoporous materials. Micropor. Mesopor. Mater., 1999, Vol. 27, pp. 131-149.
• 3. M. KRUK, M. JARONIEC: Gas adsorption characterization of ordered organic-inorganic nanocomposite materials. Chem. Mater., 2001, Vol. 13,pp.3169-3183.
• 4. J. CHOMA, M. JARONIEC, M. KLOSKE: Właściwości adsorpcyjne uporządkowanych mezoporowatych adsorbentów krzemionkowych. Wiadomości Chem. Biblioteka, 2001, ss. 89-137.
• 5. I. NOWAK, M. ZIÓŁEK: Mezoporowate sita molekularne - synteza, charakterystyka, właściwości fizykochemiczne i katalityczne. Wiadomości Chem. Biblioteka, 2001, ss. 5-88.
• 6. J. CHOMA, M. JARONIEC, M. KLOSKE: Modyfikowane nanoporowate adsorbenty krzemionkowe: otrzymywanie, właściwości, zastosowanie. Biuletyn WAT, 2003, t. 52, nr 11, ss. 65-110.
• 7. J. CHOMA, M. JARONIEC: Otrzymywanie i właściwości modyfikowanych nanoporowatych adsorbentów krzemionkowych. Ochrona Środowiska, 2003, nr 1, ss. 3-8.
• 8. J. CHOMA, M. JARONIEC, A. JEDYNAK: Otrzymywanie i charakterystyka uporządkowanych nanoporowatych materiałów węglowych. Ochrona Środowiska, 2003, nr 4, ss. 13-18.
• 9. K. S. W. SING et al.: Reporting physisorption data for gas/solid systems with special reference to the determination of surface area and porosity. Pure Appl. Chem., 1985, Vol.57, pp. 603-619.
• 10. M. JARONIEC, M. KRUK, H. J. SHIN, R. RYOO, Y. SAKAMOTO, O. TERASAKI: Comprehensive characterization of highly ordered MCM-41 silicas using adsorption, thermogravimetry, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Micropor. Mesopor. Mater., 2001, Vol. 48, pp. 127-134.
• 11. J. CHOMA, M. JARONIEC, M. KLOSKE: Uporządkowane nanoporowate materiały krzemionkowe: synteza, modyfikacja i charakterystyka. Biuletyn WAT, 2001, t. 50, nr 10, ss. 83-183.
• 12. E. P. BARRETT, L. G. JOYNER, P. P. HALENDA: The determination of pore volume and area distributions in porous substances. I. Computations from nitrogen isotherms. J. Am. Chem. Soc., 1951, Vol.73,pp. 373-383.
• 13. 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.
• 14. M. KRUK, M. JARONIEC, A. SAYARI: Adsorption study of surface and structural properties ofMCM-41 materials of different pore size. J. Phys. Chem. B, 1997, Vol. 101, pp. 583-589.