يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

خصائص سطح المركبة نانوبوروس الكربون ومصفوفات السليكا

9K مشاهدات

DOI:

10.3791/58395

مارس 27, 2019

في هذه المقالة

ملخص

هنا نحن التقرير التوليفي وتوصيف الكربون نانوبوروس مرتبة (مع حجم مسام 4.6 nm) والترتيبات الاحتياطية-15 (مع حجم مسام 5.3 nm). ويصف العمل السطح والخصائص التكوينية لثقب سيتا الجزيئية نانوبوروس وعلى ويتابيليتي وذوبان سلوك د2س محصورة في المواد.

الملخص

في هذا العمل، نحن التقرير التوليفي وتوصيف لأمر نانوبوروس المواد الكربونية (وتسمى أيضا المواد الكربونية ميسوبوروس أمرت [أمك]) مع حجم المسام شمال البحر الأبيض المتوسط 4.6، ومصفوفة والسليكا أمرت المليئة بالثغرات، والترتيبات الاحتياطية-15، مع حجم مسام شمال البحر الأبيض المتوسط 5.3. هذا العمل ويصف الخصائص السطحية لثقب سيتا نانوبوروس الجزيئية، على ويتابيليتي، وذوبان سلوك د2س محصورة في المواد المسامية مرتبة بطريقة مختلفة مع أحجام المسام مماثلة. لهذا الغرض، جران وسباعي-15 مع مرتبة عالية نانوبوروس هياكل توليفها عبر التلقيح من المصفوفة السليكا بتطبيق سلائف الكربون والأسلوب هلام سول، على التوالي. بنية مسامية نظم التحقيق يتميز بتحليل الامتزاز بالامتزاز2 ن في ك 77. لتحديد حرف الكهروكيميائية لسطح المواد المركبة، تجري قياسات فرق الجهد المعايرة؛ ويبين النتائج التي تم الحصول عليها للمتفاوضين تحولاًبزك الأس الهيدروجيني كبيرة تجاه قيم أعلى من درجة الحموضة، بالنسبة للترتيبات الاحتياطية-15. وهذا يوحي بأن أمك التحقيق لديها خصائص السطح المتعلقة بالمجموعات الوظيفية المستندة إلى الأوكسجين. لوصف الخصائص السطحية للمواد، مصممون أيضا زوايا اتصال السوائل اختراق الأسرة يسهل اختراقها بدرس. وأكد الأسلوب ارتفاع الشعرية ويتابيليتي زيادة الجدران السليكا بالنسبة إلى الجدران الكربون وتأثير خشونة مسام على التفاعلات السائل/الجدار، الذي هو أكثر وضوحاً بالنسبة السيليكا من أجل ميسوبوريس الكربون. وقد درسنا أيضا سلوك ذوبان د2س محصورة في جران وسباعي-15 بتطبيق الأسلوب عازل. تظهر النتائج أن الاكتئاب لدرجة حرارة ذوبان د2س في مسام جران هو حوالي 15 ك أعلى بالنسبة للاكتئاب في درجة حرارة ذوبان في الترتيبات الاحتياطية-15 المسام مع حجم نانومتر 5 قابلة لمقارنة. يحدث هذا بسبب تأثير التفاعلات أدسورباتي/الممتزة من المصفوفات التي شملتها الدراسة.

المقدمة

في عام 1992، نانوبوروس أمر السليكا تم الحصول على المواد للمرة الأولى، باستخدام أحد قوالب عضوية؛ ومنذ ذلك الحين، عدد كبير من المنشورات المتعلقة بالجوانب المختلفة لهذه الهياكل، وطرق اصطناعية، التحقيق في ممتلكاتهم، على التعديلات، وقد ظهرت تطبيقات مختلفة في الأدب1،2 ،3. يرجع الاهتمام بالترتيبات الاحتياطية-15 والسليكا نانوبوروس مصفوفة4 نوعية فريدة من نوعها: مساحة سطحية عالية، واسعة المسام مع توزيع حجم مسام موحدة، والخواص الكيميائية والميكانيكية جيدة. نانوبوروس والسليكا مع المسام أسطواني، مثل الترتيبات الاحتياطية-155، غالباً ما تستخد....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1-إعداد مواد جران

  1. توليف لمصفوفة السليكا كمراقبة السلائف
    1. إعداد 360 مل من 1.6 M HCl بإضافة 50 مل HCl (36%-38%) في قارورة مستديرة قاع 500 مل، ومل 310 آنذاك، إضافة للماء عالي النقاوة (المقاومة ل 18.2 MΩ·cm).
    2. إضافة إلى ذلك، 10 غم PE 10500 البوليمر (6.500 g/mol).
    3. مكان قارورة في حمام الموجات فوق الصوتية. الحرارة الحل إلى 35 درجة مئوية ويقلب عليه حتى تماما حل البوليمر الصلب، مما يجعل خليط متجانس.
    4. إضافة 10 جرام من 1,3,5-تريميثيلبينزيني قارورة ويقلب المحتوى (بمعدل التحريك 220 لفة في الدقيقة) بالإبقاء عليه في 35 درجة مئوية في حمام الماء.
    5. بعد التحريك لمدة 30 دقيقة، إضافة 34 غرام من الرصاص رباعي الإي....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

وسجلت إيسوثيرمس لوصف بنية مسامية من عينات التحقيق من المتفاوضين وسباعي-15،2 ن الامتزاز-الامتزاز في 77 ك. التجريبية ن2 الغاز الامتزاز بالامتزاز إيسوثيرمس تميز نظم التحقيق، فضلا عن توزيع حجم المسام (مديرية الأمن العام) التي تم الحصول عليها من بيانات الامتزاز والامتزاز، ترد في الشكل 1A. ويشير موضع نقطة انعطاف في إيسوثيرمس الامتزاز (الشكل 1 أ، ج) إلى الضغط الذي يبدأ عملية ملء .......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

وتشمل الخطوات الحاسمة خلال إعداد المواد الكربونية ميسوبوروس أمر إعداد مواد السيليكا ميسوبوروس أمرت كالقالب مع المعالم الخصائص الهيكلية التي تؤثر على خصائص المواد النهائية الخطوة تلطيف الكربنة في إطار جو من نيتروجين. تعديل للطريقة النموذجية لإعداد ميسوبوروس أمر سليكاتات مع شواغل28 المسام أسطواني تطبيق عامل توجيه هيكل غير النموذجية هو بوليمر PE10500، لتحسين الهيكلية خصائص المواد. بنية مسامية ثلاثية الأبعاد ومترابطة ومستقرة من القالب ضروري لإعداد مواد الكربون ميسوبوروس. وعلاوة على ذلك، عائقا رئيسيا ل.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

الكتاب أود أن أشكر "المركز الوطني للعلوم" لتقديم الدعم المالي مع منحة لا. ديسمبر--2013/09/ب/ST4/03711 ويشغل-2016/22/ST4/00092. الكتاب ممتنون أيضا لدعم جزئي من "البرنامج التشغيلي لبولندا رأس المال البشري بو كوالا لمبور" 4.1.1، كذلك اعتبارا من "المركز الوطني" للبحوث والتنمية، قيد البحث منح لا. PBS1/A9/13/2012. الكتاب ممتنون بصفة خاصة للأستاذ ل. Hołysz من شعبة الظواهر توتره، ماريا كوري-Skłodowska جامعة لوبلين، بولندا، كلية الكيمياء، لها اللطف وتمكين قياسات ويتابيليتي في نانوبوريس سباعي-15.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
1،3،5-trimethylbenzeneSigma-Aldrich ، بولنداM7200 Sigma-AldrichMesitylene ، المعروف أيضا باسم 1،3،5-trimethylbenzene ، درجة الكاشف ، الفحص: 98٪.
الإيثانول اللامائيPOCH ، مواد الأداء الطليعية بولندا SA396480111الفحص ، 99.8٪ ، التحليل في
أسرع وقت ممكن 2020. تسارع مساحة السطح ونظام قياس المساميةMicromeritics Instrument Corporation ، Norcross ، GA ، الولايات المتحدة الأمريكيةتم إخراج العينات قبل التحليل عند 120 o< / sup>C لمدة 24 ساعة في منفذ degas من المحلل. تم قياس حجم الفضاء الميت للمعايرة على القياس التجريبي باستخدام الهيليوم كمادة ممتزة.
السحاحة الأوتوماتيكية Dosimat 665Metrohm ، سويسراتم تحديد خصائص الشحنة السطحية تجريبيا عن طريق معايرة الجهد للتعليق عند درجة حرارة ثابتة 20 درجة ؛ C يتم الحفاظ عليه بواسطة الجهاز الحراري. قبل قياسات المعايرة بالتحليل الحجمي بالجهد، تم تجفيف العينات الصلبة لمدة 24 ساعة عند 120 oC. تم تحديد الرقم الهيدروجيني الأولي عن طريق إضافة 0.3 سم < سوب > 3 < / سوب> 0.2 مول / لتر حمض الهيدروكلوريك T تم استخدام محلول 0.1 مول / لتر هيدروكسيد الصوديوم كمعايرة ، تمت إضافته تدريجيا باستخدام السحاحة التلقائية.
الإشعاع الرقمي لمقياس الأس الهيدروجيني pHm-240، جهاز كوبنهاغنإلى جانب سحاحة
تلقائية من الكحول الإيثيليPOCH ، مواد الأداء Avantor Poland S.A.396420420الفحص ، الحد الأدنى 96 ٪ .analysis-pur (a.p.)
glucosePOCH ، Avantor Performance Materials Poland S.A.459560448الفحص 99.5٪
حمض الهيدروكلوريكPOCH ، مواد الأداء الطليعية بولندا SA575283115حمض الهيدروكلوريك ، 35 - 38٪ تحليل PUR (AP)
HOPG الركيزة الجرافيتSpi SuppliesLOT # 1170906HOPG SPI-2 Grade ، 20x20x1 مم
محلل المعاوقة Solartron 1260Solartron
Pluronic PE 6400 بوليمرBASF (Polska)(EO13< / sub>PO70< / sub>EO13< / sub>)
بلورونيك PE10500BASF Canada Inc.الكتلة المولية 6500 جم / مول
هيدروكسيد البوتاسيومسيجما ألدريتش ، بولنداP5958 سيجما ألدريتشبيوإكسترا ، & ge ؛ 85٪ KOH أساس
مجهر SEMJEOL JSM-7001Fمجهر إلكتروني ماسح مع كاشف EDS
شد قوة سيجما 701KSV ، Sigma701 ،شد القوة
حمض الكبريتيك (VI)POCH ، مواد أداء Avantor بولندا SA575000115
زجاج سطحي من النوع KS 324 KavalierMegan Poland80٪ من SiO2 و 11٪ من Na2O و 9٪ من
CaO Tecnai G2 T20 X-TWINFEI ، مجهر إلكتروني ناقل الحركة بالولايات المتحدة الأمريكيةمع كاشف EDX.
مجهر TEMJEOL JEM-1400
وحدة تحكم في درجة الحرارة ITC503أكسفورد إنستروكسبيكات
تتراإيثيل أورثويل سيليكاتسيجما ألدريتش ، بولندا131903سيليكات رباعي إيثيل ، TEOS ، درجة الكاشف ، فحص 98٪
ماء عالي النقاءميليبور ، ميرك KGaA ، دارمشتات ، ألمانياSIMSV0001نظام تنقية المياه البسيطةمياه فائقة النقاء: 18.2 ميجا أوم & middot; سم ، جدول المحتويات : < ؛ 5 جزء في البليون
مقياس مقياس مقياس العلمي Biolin

المراجع

  1. Tao, Y., Kanoh, H., Abrams, L., Kaneko, K. Mesopore-Modified Zeolites: Preparation, Characterization, and Applications. Chemical Reviews. , 896-910 (2006).
  2. Wan, Y., Zhao, D. On the Controllable Soft-Templating Approach to Mesoporous Silicates. Chemical Reviews.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم