Badanie metodą chromatograficzną fizykochemicznych właściwości niemodyfikowanych i modyfikowanych nanoporowatych materiałów krzemionkowych

• Autorzy: Choma J. , Grajek H.

Warianty tytułu

EN

Studies of chromatographic method of physicochemical properties of unmodified and modified nanoporous siliceous materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metodą inwersyjnej chromatografii gazowej badano właściwości powierzchniowe uporządkowanych nanoporowatych materiałów krzemionkowych z rodziny MCM-41. Posłużono się niemodyfikowanym materiałem, zawierającym na swej powierzchni grupy silanolowe oraz materiałem modyfikowanym z grupami merkaptopropylowymi. Do badania niejednorodności powierzchniowej tych materiałów zastosowano następujące adsorbaty: n-pentan, n-heksan, n-hep-tan, n-oktan, metanol, etanol, benzen, cykloheksan, tetrahydrofuran, octan etylu, eter dietylowy i acetonitryl. Niejednorodność powierzchni krzemionkowej charakteryzowano za pomocą funkcji rozkładu potencjału adsorpcyjnego. Stwierdzono istotny wpływ chemicznej budowy i rozkładu ładunku na poszczególnych atomach w cząsteczce adsorbatu na jej oddziaływanie z powierzchnią krzemionkową. Oddziaływanie to jest tym silniejsze, im adsorbat jest bardziej polarny. Istotne znaczenie mają również grupy funkcyjne znajdujące się na powierzchni krzemionkowej oraz stopień pokrycia nimi tej powierzchni. Poza nielicznymi wyjątkami, wydaje się, że adsorbat znacznie silniej oddziaływuje z grupami merkaptopropylowymi niż z grupami silanolowymi, znajdującymi się na powierzchni krzemionkowej.

EN

The surface properties of ordered nanoporous silica materials belonging to the MCM41 group have been tested by inverse gas chromatography. Non-modified material with silanol surface groups and modified one with mercaptopropyl surface groups have been employed. N-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, methanol, ethanol, benzene, cyclohexane, tetrahydrofurane, ethyl acetate, diethyl oxide and acetonitryle have been employed as adsorbates in testing the surface heterogeneity of the afore-mentioned materials. The surface heterogeneity of the silica materials have been characterized by means of the adsorption potential distribution. A decisive influence of the changes in chemical structure and charge distribution around adsorbate molecule atoms have been observed. Interaction was stronger if the polarity increased. The kind of surface groups and their concentration also influenced the adsorption process. In most cases, the adsorbates interact stronger with propylothiol groups than with silanol ones.

Słowa kluczowe

PL

inwersyjna chromatografia gazowa; materiały krzemionkowe MCM-41; niejednorodność powierzchniowa

EN

inverse gas chromatography; siliceous materials MCM-41; surface heterogeneity

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 55, nr 2
• Strony: 237--251
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Choma J.

autor

Grajek H.

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

Bibliografia

• [1] Z. Sarbak, Adsorpcja i adsorbenty, WN UAM, Poznań, 2000.
• [2] F. Thielmann, Introduction into the characterization of porous materials by inverse gas chromatography, J. Chromatography, 1037, 2004, 115.
• [3] J. Choma, M. Jaroniec, M. Kloske, Właściwości adsorpcyjne uporządkowanych mezoporowatych adsorbentów krzemionkowych, Biblioteka Wiadomości Chemicznych, 2001, 89.
• [4] J. Choma, M. Jaroniec, H. Grajek, Chromatograficzne badania energetycznej niejednorodności uporządkowanych mezoporowatych materiałów krzemionkowych MCM-41, Biul. WAT, 55, 2, 2006.
• [5] HyperChem Release 7 for Windows, Hypercube Inc., USA 2002.
• [6] H. Grajek, Z. Witkiewicz, H. Jankowska, Application of Kovats retention indices for investigation of adsorption properties of activated carbons, J. Chromatogr. A, 782, 1997, 87.
• [7] M. Jaroniec, R. Madey, Physical Adsorption on Heterogeneous Solids, Elsevier, Amsterdam 1988.
• [8] W. Rudziński, D. H. Everett, Adsorption of Gases on Heterogeneous Surfaces, Academic Press, New York 1991.
• [9] M. Jaroniec, K. P. Gadkaree, J. Choma, Relation between adsorption potential distribution and pore volume distribution for microporous carbons, Colloids & Surfaces, 118, 1996, 203.