Adsorpcyjne metody oceny powierzchniowych i strukturalnych właściwości materiałów MCM-41 o różnych wymiarach porów

• Autorzy: Choma, J. , Jaroniec, M.

Warianty tytułu

EN

Adsorption methods for estimation of the surface and structural properties of MCM-41 materials of different pore sizes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomiary rozpraszania promieniowania rentgenowskiego (XRD) i niskotemperaturowej (77 K) adsorpcji azotu w szerokim przedziale ciśnień względnych (10-6+0,995) wykorzystano do charakterystyki powierzchniowych i strukturalnych właściwości materiałów krzemionkowych z rodziny MCM-41. Analizowano zarówno nisko-, jak i wysokociśnieniowe dane adsorpcyjne dla dobrze uporządkowanych MCM-41, które syntezowano w obecności związków powierzchniowo czynnych (surfaktantów) bromków: oktylotrimetyloamoniowego C8, decylotrimetyloamoniowego CIO i cetylotrimetyloamoniowego Cl6 oraz tetraetoksysilanu jako źródła krzemionki. Szczególną uwagę zwrócono na czas (5 dni) hydrotermicznej óbróbki mezoporowatych materiałów MCM-4l w temperaturze 373 K. Otrzymane próbki zawierały głównie pierwotne mezopory (ponad 80% całkowitej objętości porów) i nie zawierały mikroporów. Strukturę porowatącharakteryzowano za pomocą metody Brunauera, Emmetta i Tenera (BET), Gregga i Singa (as) oraz Barretta, Joynera i Halendy zmodyfikowanej ostatnio przez Kruka, Jarońca i Sayari (BJH-KJS). Stwierdzono, że stosowane parametry i funkcje rozkładu stanowią dobrą ilościową charakterystyką badanych MCM-41. Powyższe materiały odznaczały się wysoce uporządkowaną strukturą mezoporów, a tym samym bardzo dobrymi właściwościami adsorpcyjnymi.

EN

Powder X-ray diffraction (XRD) and low-temperature (77 K) nitrogen adsorption measurements in a wide range of relative pressures (10 do-6-0,995) were used to characterize the surface and structural properties of siliceous materials of the MCM-41 family. Both low- and high-pressure adsorption data were analyzed for highly ordered MCM-41 synthesized in the presence of surfactants: octyltrimethylammonium (C8), decyltrimethylammonium (C10) and cetyltrimethylammonium (C16) bromides by using tetraethoxysilane (TEOS) as the silica source. A special emphasis was placed on the time (5 days) of the hydrothermal formation of mesoporous MCM-41 materials at 373 K. The resulting samples possessed mainly primary mesopores (over 80% of the total pore volume) and did not have micropores. The porous structure was characterized by using the methods of Brunauer, Emmett &Teller (BET) and Gregg & Sing as well as the recently modified Barrett, Joyner & Halenda (BJH) method by Kruk, Jaroniec & Sayari (BJH-KJS). It is shown that the resulting parameters and distribution functions provide a quantitative characterization of the MCM-41 materials studied. These materials exhibited highly ordered mesoporous structures, and consequently they possessed very good adsorption properties.

Słowa kluczowe

PL

materiały krzemionkowe MCM-41; RD; adsorpcja azotu

EN

MCM-41 siliceous materials; XRD; nitrogen adsorption

• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 8, nr 10
• Strony: 1003-1009
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Choma, J.

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

autor

Jaroniec, M.

• Department of Chemistry, Kent State University, 44-242 Kent, Ohio, USA,

Bibliografia

• [1] Beck J.S., Vartuli J.C., Roth W.J., Leonowicz M.E., Kresge C.T., Schmitt K.D., Chu C.T.-W., Olsen D.H., Sheppard E.W., McCullen S.B., Higgins J.B. i Schlenker J.L.: J. Amer. Chem. Soc., 1992, 114, 10384.
• [2] Kruk M., Jaroniec M., Kim J.M. i Ryoo R.: Langmuir, 1999, 15, 5279.
• [3] Kruk M., Jaroniec M. i Sayari A.: J. Phys. Chem. B: 1997, 101, 583.
• [4] Choma J., Jaroniec M. i Kloske M.: Biblioteka Wiad. Chem., 2001, 89.
• [5] Jaroniec M., Kruk M. i Sayari A.: Studies in Surface Science and Catalysis, 1998, 117, 325.
• [6] Choma J., Jaroniec M., Michalski E. i Kloske M.: Biul. WAT, 2001, w druku.
• [7] Sayari A. i Yang Y.: J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 4385.
• [8] Choma J., Jaroniec M., Burakiewcz-Mortka W., Michalski E. i Kloske M.: Biul. WAT, 2001, w druku.
• [9] Brunauer S., Emmett P.H. i Teller E.: J. Amer. Chem. Soc., 1938, 60, 309.
• [10] Gregg S.J. i Sing K.S.W.: Adsorption, Surface Area and Porosity, Academic Press, London 1982.
• [11] Barrett E.P., Joyner L.G. i Halenda P.P.: J. Amer. Chem. Soc., 1951, 73(3), 373.
• [12] Kruk M., Jaroniec M. i Sayari A.: Langmuir, 1997, 13, 6267.