Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук

Расширенный поиск

Текстурные свойства упорядоченного нанопористого кремнезема, синтезированного на мезогенном темплате

https://doi.org/10.29235/1561-8331-2023-59-2-125-138

Аннотация

Разработано несколько путей синтеза и исследованы корреляции между переменными процедуры синтеза и физико-химическими свойствами нанопористых кремнеземных материалов типа MCM-48, осаждаемых темплатным методом в присутствии низковалентного катиона железа(II). Изучено изменение структуры мезопористого каркаса кремнезема, его текстурных свойств и степени энергетической неоднородности поверхности в зависимости от молярного соотношения Fe :Si, значения рН (4 и 9 единиц), ступенчатого прокаливания (673 и 923 К) и экстракции цетилпиридиниевого темплата этанолом из ксерогелей. 

Об авторах

Т. Ф. Кузнецова
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Кузнецова Татьяна Федоровна – канд. хим. наук,
доцент, зав. лаб.

9/1, ул. Сурганова, 220072, Минск



Е. А. Копыш
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Копыш Eлизавета Александровна – мл. науч. сотрудник, магистрант

9/1, ул. Сурганова, 220072, Минск



Л. В. Кульбицкая
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Кульбицкая Людмила Викторовна – науч. сотрудник

9/1, ул. Сурганова, 220072, Минск



Д. Ж. Жумаева
Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан
Узбекистан

Жумаева Дилноза Жураевна – д-р техн. наук

77-A, ул. Мирзо Улугбека, 100170, Ташкент



А. И. Иванец
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Иванец Андрей Иванович – член-корреспондент, д-р
хим. наук, профессор, вед. науч. сотрудник

9/1, ул. Сурганова, 220072, Минск



Список литературы

1. Meynen, V. Verified syntheses of mesoporous materials / V. Meynen, P. Cool, E. F. Vansant // Microporous Mesoporous Mater. – 2009. – Vol. 125, iss. 3. – P. 170–223. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2009.03.046

2. Mesoporous Silica Applications / L. F. Giraldo [et al.] // Macromol. Symp. – 2007. – Vol. 258, iss. 1. – P. 129–141. https://doi.org/10.1002/masy.200751215

3. Nonionic triblock and star diblock copolymer and oligomeric surfactant syntheses of highly ordered, hydrothermally stable, mesoporous silica structures / D. Zhao [et al.] // J. Am. Chem. Soc. – 1998. – Vol. 120, N 2. – P. 6024–6036. https://doi.org/10.1021/ja974025i.

4. Bagshaw, S. A. Templating of Mesoporous Molecular Sieves by Nonionic Polyethylene Oxide Surfactants // S. A. Bagshaw, E. Prouzet, T. J. Pinnavaia // Science. – 1995. – Vol. 269, N 5228. – P. 1242–1244. https://doi.org/10.1126/science.269.5228.1242

5. Sierra, L. Synthesis of mesoporous silica with tunable pore size from sodium silicate solutions and a polyethylene oxide surfactant // L. Sierra, J.-L. Guth // Microporous Mesoporous Mater. – 1999. – Vol. 27, iss. 2-3. – P. 243–253. https://doi.org/10.1016/S1387-1811(98)00258-3

6. Corma, A. Synthesis of Si and Ti-Si-MCM-48 mesoporous materials with controlled pore sizes in the absence of polar organic additives and alkali metal ions / A. Corma, Q. Kan // Chem. Commun. – 1998 – N 5. – P. 579–580. https://doi.org/ 10.1039/A709093E

7. Sayari, A. Periodic Mesoporous Silica-Based Organic−Inorganic Nanocomposite Materials // A. Sayari, S. Hamoudi // Chem. Mater. – 2001. – Vol. 13, N 10. – P. 3151–3168. https://doi.org/10.1021/cm011039l

8. Nanoporous microspheres: from controllable synthesis to healthcare applications / J.-B. Fan [et al.] // J. Mater. Chem. B. – 2013. – N 17. – P. 2222–2235. https://doi.org/10.1039/C3TB00021D

9. Baeyer–Villiger oxidation of cyclic ketones using Fe containing MCM-48 cubic mesoporous materials / H. Subramanian [et al.] // J. Mol. Catal. A: Chem. – 2010. – Vol. 330, N 1–2. – P. 66–72. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2010.07.003

10. Taguchi, A. Ordered mesoporous materials in catalysis / A. Taguchi, F. Schuth // Microporous Mesoporous Mater. – 2005. – Vol. 77, iss. 1. – P. 1–45. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2004.06.030

11. Davis, M. Ordered porous materials for emerging applications / M. Davis // Nature. – 2002. – Vol. 417. – P. 813 – 821. https://doi.org/10.1038/nature00785

12. Application of nanotechnologies for removing pharmaceutically active compounds in water: Development and future trends / Cai Zh. [et al.] // Environ. Sci.: Nano. – 2018. – Vol. 5, N 1. – P. 27–47. https://doi.org/10.1039/C7EN00644F

13. Wang, W.-W. Synthesis and magnetic property of silica/iron oxides nanorods / W.-W. Wang, J.-L. Yao // Mater. Lett. – 2010. – Vol. 64, N 7. – P. 840–842. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2010.01.034

14. Kuznetsova, T. F. Synthesis and Modification of Ordered Silica Materials / T. F. Kuznetsova, Y. D. Sauka // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. – 2022. – Vol. 58. – P. 255–261. https://doi.org/10.1134/S2070205122020113

15. Sol-Gel Synthesis, Texture and Catalytic Activity of Titania-Silica Sorbents / T. F. Kouznetsova [et al.] // SN Applied Sciences. – 2019. – Vol. 1. – P. 1734–1745. https://doi.org/10.1007/s42452-019-1781-9

16. Kouznetsova, T. Template synthesis and gas adsorption properties of ordered mesoporous aluminosilicates / T. F. Kuznetsova, Y. D. Sauka, A. I. Ivanets // Appl. Nanoscience. – 2021. – Vol. 11, N 6. – P. 1903–1915. https://doi.org/10.1007/s13204-021-01871-y

17. Kuznetsova, T. F. Effect of a template in the synthesis of multi-dimensional nanoporous aluminosilicate with the composition of 25% Al2O3-75% SiO2 / T. F. Kuznetsova, S. I. Eremenko // Russ. J. Phys. Chem. A. – 2015. – Vol. 89. – P. 1269–1274. https://doi.org/10.1134/S0036024415070201

18. Pore size control of mesoporous molecular sieves using different organic auxiliary chemicals / S. K. Jana // Microporous Mesoporous Mater. – 2004. – Vol. 68, iss. 1-3. – P. 133–142. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2003.12.010

19. Ulagappan, N. Evidence for supramolecular organization of alkane and surfactant molecules in the process of forming mesoporous silica / N. Ulagappan, C. N. R. Rao // Chem. Commun. – 1996. – N 24. – P. 2759–2760. https://doi.org/10.1039/CC9960002759

20. Theoretical and Experimental Studies of Capillary Hysteresis in MCM-41. Proceedings of the Fifth International Conference on Fundamentals of Adsorption / A. V. Neimark [et al.] // Fundamentals of Adsorption: Proceedings of the Fifth International Conference on Fundamentals of Adsorption. – Springer US, 1996. – P. 667–673. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-1375-5_83

21. Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report) / M. Thommes[et al.] // Pure Appl. Chem. – 2015. – Vol. 87, N 9–10. – P. 1051–1069https://doi.org/10.1515/pac-2014-1117

22. Ramirez, A. Study of the Acidic Sites and Their Modifications in Mesoporous Silica Synthesized in Acidic Medium under Quiescent Conditions / A. Ramirez, B. L. Lopez, L. Sierra // J. Phys. Chem. B. – 2003. – Vol. 107, N 35. – P. 9275–9280. https://doi.org/10.1021/jp0351472

23. Cooperative Formation of Inorganic-Organic Interfaces in the Synthesis of Silicate Mesostructures / A. Monnier [et al.] // Science. – 1993. – Vol. 261, N 5126. – P. 1299–1303. https://doi.org/10.1126/science.261.5126.1299

24. Olivier, J. P. The Determination of Surface Energetic Heterogeneity Using Model Isotherms Calculated by Density Functional Theory / J. P. Olivier // Fundamentals of Adsorption. Proceedings of the Fifth International Conference on Fundamentals of Adsorption. – Springer US, 1996. – P. 699–706. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-1375-5

25. Shannon, R. D. Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomie Distances in Halides and Chaleogenides / R. D. Shannon // Acta Crystallogr. – 1976. – Vol. A32. – P. 751–767. http://doi.org/10.1107/S0567739476001551

26. The state of iron in natural zeolites: A Mössbauer study / R. Roque-Malherbe [et al.] // Zeolites. – 1990. – Vol. 10, iss. 7. – P. 685–689. https://doi.org/10.1016/0144-2449(90)90080-B

27. Ratnasamy, P. Ferrisilicate analogs of zeolites / P. Ratnasamy, R. Kumar // Catal. Today. – 1991. – Vol. 9, N 4. – P. 329–416. https://doi.org/10.1016/0920-5861(91)80001-P

28. Decottignies, M. Synthesis of glasses by hot-pressing of gels / M. Decottignies, J. Phalippou, J. Zarzycki // J. Mater. Sci. – 1978. – Vol. 13. – P. 2605–2618. https://doi.org/10.1007/BF02402747

29. Spectroscopic Characterization of Silicalite and Titanium-Silicalite / M. R. Boccuti [et al.] // Stud. Surf. Sci. Catal. – 1989. – Vol. 48. – P. 133–144. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(08)60677-1

30. Synthesis of Hydrothermally Stable and Long-Range Ordered Ce-MCM-48 and Fe-MCM-48 Materials / Y. Shao [et al.] // J. Phys. Chem. B. – 2005. – Vol. 109, N 44. – P. 20835–20841. https://doi.org/10.1021/jp054024+


Рецензия

Просмотров: 363


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8331 (Print)
ISSN 2524-2342 (Online)