Особливості хімічної поведінки та застосування кремнеземних матеріалів - Реферат

Широко застосовується в господарстві як осушувач, носій каталізаторів, розділювач сумішей в хроматографічному аналізі, сорбент платинових металів, розділювач ізотопів радіоактивних металів. У цій формі силікагель використовується для контролю вологості для запобігання псуванню деяких товарів. Хімічна інертність, висока термостійкість, легкість регулювання пористої структури - цей комплекс властивостей дає можливість приготування на основі силікагелю сорбентів, каталізаторів і носіїв з високою питомою поверхнею при оптимальній пористості структури. Силікагель завжди містить більші чи менші кількості адсорбованої води (на цьому базується його широке використання в якості осушувача). Було проведене визначення діаметрів частинок стабілізованих силіказолей як в самих золях, методом розсіювання світла, так і після висихання на плівці електронно-мікроскопічним шляхом і вимірюванням питомої поверхні за величиною адсорбції парів азоту, отриманих із золів сухих порошків.На основі досліджень розкладу дитретинних пероксидних групи ПМІ, локалізованих на поверхні SIO2 (Аеросил-90), встановлено, що іммобілізація ПМІ на мінеральній поверхні приводить до суттєвого зниження термічної стійкості їх ОО груп, тоді як наявність іншої функціональності в якірному кополімері має значно менший вплив. Цікавість до функціоналізації поверхні кремнію походить із необхідності пасивувати поверхню напівпровідника по відношенню до окислення на повітрі або у воді, з одного боку, і із іншого - по відношенню до процесів рекомбінації носіїв заряду на локалізованих електронних дефектних станах, повязаних з поверхнею. Найчастіше для функціоналізації для формування Si-С звязків використовували поверхню Si (111), завершену Н-шаром, для реакції з ненасиченими алкенами через процеси з радикалами, каталізованими діаксил пероксидом. Було продемонстровано, що поверхню Si(111) можна модифікувати, використовуючи двоетапний процесу хлорування / алкілування із застосуванням реагентів Грігнарда (Grignard), що надає поверхні електричну і хімічну стабільність. Для підвищення стійкості до вимивання реагентів, що сорбують на кремнеземі, використовують силікагелі з попередньо адсорбованими на їх поверхні високомолекулярними четвертинними амонієвими сполуками, наприклад, хлорид тринонілоктадециламмонію (ЧАС Cl-).Цей фактор є особливо важливим тому, що ступінь і характер пористості силікагелю обумовлюють ефективність його застосування в різних процесах. При даній пористій структурі адсорбційна активність визначається концентрацією адсорбованої речовини і розміром її молекул. Проте геометрична структура силікагелю не є єдиним чинником, що визначає його адсорбційну активність. Останню можна змінювати термічною дегідратацією, проведенням на поверхні силікагелю різних реакцій, за допомогою яких утворюються нові сполуки. До таких реакцій належать алкоксилювання, хлорування, взаємодія поверхні силікагелю з алкіл-та арилхлорсиланами і т. д.Він використовується як носій найрізноманітніших каталітично активних речовин - металів Pt, Pd, Ni тощо, оксидів, кислот, основ - для процесів окислення, гідратації, гідрування, полімеризації, конденсації і багатьох інших реакцій, як іоніти для розділення радіоактивних ізотопів, очищення промислових стічних вод від іонів різних металів і засобів медичної допомоги при інтоксикації радіоактивними речовинами.

План

1. Поняття про силікагель

2. Реакції на поверхні SIO2 та методи хімічної функціоналізації

3. Силанізування, збирання на поверхні, молекулярне нашарування

4. Наночастинки SIO2, особливості хімічної будови та застосування

Висновки

Список використаної літератури

1. Поняття про силікагель

Силікагель має велику типову поверхню, тому широко застосовується у найрізноманітніших галузях промисловості. Силікагель є одним з поширених носіїв каталізаторів і служить компонентом багатьох складних контактів. Він використовується як носій найрізноманітніших каталітично активних речовин - металів Pt, Pd, Ni тощо, оксидів, кислот, основ - для процесів окислення, гідратації, гідрування, полімеризації, конденсації і багатьох інших реакцій, як іоніти для розділення радіоактивних ізотопів, очищення промислових стічних вод від іонів різних металів і засобів медичної допомоги при інтоксикації радіоактивними речовинами.

Модифікуючи кремнеземи (SIO2) різними органічними функціональними групами, можна змінювати галузь застосування наношарів та змінювати головні фізико-хімічні властивості.

1. R. Kitawaki, K Shorai. // Bull. Chem. Soc. Japan. 1968. 41. P. 1461.

2. Гембицький П.О., Воїнцева І. І. Полімерний біоцидний препарат полігексаметиленгуанідин. - Запоріжжя ‘Поліграф’, 1998 - 44с. - Рос

3. Коростылев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. М.: Наука, 1964. 399 с.

4. Алексєєв С.О., Єніна М.О., Зайцев В.М. Термічний розклад аміно кремнезему та продуктів його взаємодії з HCL і HNO3. // Укр. Хім. Журн. 2000. Т. 66, №10. C. 61-64.

5. Пилипенко А.Т., Пилипенко Л.А., Зубенко А.И. Органические реактивы в неорганическом анализе. К. Наукова думка. 1994.

6. В.В. Лобанов, Ю.И. Горлов. Электростатический потенциал поверхности SIO2 и природа ее адсорбционных центров // Химия, физика и технология поверхности, Вып. 1, сс. 3-8 (1992).

7. E. Scrocco, J. Tomasi. The Electrostatic Molecular Potential as a Tool for the Interpretation of MOLECULARPROPERTIES // Topic Current Chem., 42, pp. 95-170 (1973).

8. В.В. Лобанов, Ю.И. Горлов. Влияние природы поверхностных функциональных групп на электростатический потенциал поверхности SIO2 // Журн. физ. химии, 69(4), сс. 753-755 (1995).

9. И.Ф. Миронюк, В.В. Лобанов, В.М. Огенко. Электростатический потенциал и адсорбционные свойства триметилсилилированной поверхности кремнезема // Теорет. и эксперим. химия.

Размещено на .RUРАЗМЕЩЕНО на .ru