2- تهيه سيليكاي ميان منفذ با استفاده از كوپليمرهاي قطعه اي و ستيل تري متيل آمونيوم برميد به عنوان عامل كنترل كنده ساختار

Mesoporous Silica Formation by Block Copolymers and Cetyltrimethylammonium Bromide as Structure Control Agent

از كوپليمرهاي قطعه اي و تركيب ستيل تري متيل آمونيوم برميد به عنوان قالب، در ساخت نانوساختارهاي سيليكا شامل MCM41، SBA16 و ذره جديدي با نام SPB، به روش سل- ژل استفاده شد و ايجاد تخلخل و نظم در ساختار اين ذرات با يك ديگر مقايسه شده است. در اين پژوهش، از تترااتيل ارتو سيليكات و الكل به ترتيب به عنوان منبع سيليكا و بهبوددهنده سطح استفاده شد. مزيت عمده استفاده از كوپليمرهاي قطعه اي نسبت به قالب هاي يوني مانند ستيل تري متيل آمونيوم برميد، ايجاد منفذهاي بزرگ تر و ديواره هاي ضخيم تر است. به همين دليل در نشست ذرات درشت كاتاليزور در حفره هاي آنها و ايجاد مقاومت زياد در كاتاليزور در پديده شكست، مناسب هستند. به منظور بررسي تفاوت نوع كوپليمر استفاده شده به عنوان قالب، ساختار SPB در برابر SBA16 تهيه و مشاهده شد كه پراكندگي توزيع اندازه حفره هاي بيشتر و سطح ويژه كمتر دارد. استفاده از الكل در ساخت اين ذرات، افزون بر افزايش سرعت تشكيل ميسل ها، باعث بهبود شكل شناسي ذرات شد. به كمك روش هاي جذب و دفع نيتروژن، پراش پرتو X و ميكروسكوپ الكتروني پويشي، تشكيل ساختارهاي مياني منفذ و نظم ساختارها تاييد شد، در نهايت ساز و كار تشكيل ساختارها تشريح شد.

Block copolymers and cetyltrimethylammonium bromide were used as templates in nano silica structure formation like MCM-41(Mobil Composition of Matter), SBA16 (Santa Barbara Amorphous) and a new compound namely SPB (silicone mesoporous particles, prepared by sol-gel method using PPG-PEGPPG block copolymer) to compare the porosity and regularity of the products together. In this work tetraethylorthosilicate (TEOS), as silica source and alcohol as surface modifying agent were used because of having the main advantage, compared to an ionic template such as cetyltrimethylammonium bromide, in producing larger pores and thicker walls for holding larger catalytic molecules in their pores or increasing their resistance towards fragmentation. In order to study the copolymer as a template, SPB structure was prepared and compared with SBA16 which was found to have broader pore-size distribution and smaller specific surface area. Using alcohol in particle production resulted in higher formation rate of micelles with improved morphology. Nitrogen adsorption-desorption, X-ray diffraction and electron scanning microscopy confirmed the mesoporous structure and regularity of these synthesized materials. Finally a mechanism is proposed for the formation of these structures.