Späť

Syntéza mezopórovitých oxidov kovov a kovmi dopovanej mezopórovitej siliky

Synthesis of mesoporous metal oxides and mesoporous metal doped silica

Mgr. Romana Gogoľová
Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, Prírodovedecká fakulta
Ústav chemických vied
Moyzesova 11, 040 01 Košice

Abstrakt:
V posledných dvoch desaťročiach sa v rôznych oblastiach vedy a technológie sústreďuje rozsiahly výskum mezopórovitých materiálov vďaka ich jedinečným mezoštruktúrnym vlastnostiam. Veľký aplikačný potenciál na poli heterogénnej katalýzy, optiky a adsorpcie plynov, majú najmä mezopórovité oxidy kovov. V tejto štúdii sú zhrnuté rôzne metódy na prípravu anorganických mezopórovitých materiálov na báze oxidov kovov a kovmi dopovanej siliky. Séria mezopórovitých oxidov kovov (TiO2, ZrO2 and Al2O3) bola syntetizovaná metódou soft-templating s využitím rôznych komerčne dostupných surfaktantov, ako je Pluronic P123, Pluronic F127 a CTAB a rôznych prekurzorov kovov, ako sú alkoxidy a anorganické soli. Mezopórovitá silika modifikovaná oxidom titaničitým bola pripravená jednokrokovou priamou syntézou pri rôznych pomeroch n(Si)/n(Ti) s využitím tetraetylortosilikátu a etoxidu titaničitého ako zdrojov kovov a Pluronicu P123 ako surfaktantu. Získané materiály boli študované prostredníctvom infračervenej spektroskopie a sorpčnými meraniami dusíka. Sorpčnými meraniami boli vo všetkých vzorkách dokázané mezopóry. Špecifický povrch je v rozmedzí 30-250 m2/g pre mezopórovité oxidy a nad 700 m2/g pre TiO2-dopovanú siliku.

Kľúčové slová:
mezopórovitý, silika, oxidy kovov, soft-tepmlating, sorpčné merania dusíka

Abstract:
Mesoporous materials have attracted extensive research in different areas of science and technology over the past two decades due to their unique mesostructural properties. Particularly, mesoporous metal oxides have great potential in a wide range of applications such fields as heterogenous catalysis, optics, or gas adsorption. In the present study, different synthetic strategies has been used to prepare inorganic mesoporous materials based on metal doped silica and metal oxides. A series of mesoporous metal oxides (TiO2, ZrO2 and Al2O3) have been synthesized via soft templating method with use of various commercially available structure directing surfactants, such as Pluronic P123, Pluronic F127 and CTAB and different metal precursors, such as alkoxides and inorganic salts. Mesoporous silica modified with titania was prepared by one-step direct synthesis route using various nSi/nTi ratios with use of Tetraethyl orthosilicate and Titanium(IV) ethoxide as metal sources and Pluronic P123 as structure directing surfactant. The obtained materials were studied by infrared spectroscopy and nitrogen sorption measurment. According to N2 sorption measurments, all samples exhibit mesopores and possess specific surface areas in the range 30-250 m2/g for mesoporous metal oxides and over 700 m2/g for TiO2-doped mesoporous silica.

Keywords:
mesoporous, silica, metal oxides, soft-templating, N2 sorption measurments

Späť