Síntesis de materiales híbridos organosilícicos y su aplicación como adsorbentes y catalizadores
Synthesis of organosilica hybrid materials and their application as adsorbents and catalysis
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Author
López, M.I.
Director/es
Romero-Salguero, F.J.Jiménez-Sanchidrián, César
Publisher
Universidad de Córdoba, UCOPressDate
2015Subject
Materiales porososMateriales híbridos organosilícicos
Materiales periódicos mesoporosos arganosilíocicos (PMOs)
Síntesis
METS:
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1. Introducción o motivación de la Tesis Doctoral
Los materiales porosos han sido objeto de estudio en numerosas áreas de
investigación debido a las múltiples aplicaciones que presentan. Estos materiales
se usan como catalizadores o soportes catalíticos, adsorbentes, sistemas de
intercambio iónico, etc.
Un avance fundamental en su desarrollo se produjo en el año 1992,
cuando investigadores de la Mobil Research and Development Corporation
sintetizaron las primeras sílices mesoporosas periódicas (PMSs) [1]. El principal
inconveniente que presenta este tipo de materiales es su marcado carácter polar
superficial, debido a la alta población de grupos hidroxilo en su superficie, lo que
hace que su aplicación en medios apolares esté limitada. Para paliar este
inconveniente se llevó a cabo la incorporación de grupos orgánicos en estos
materiales. Esto se logró de dos formas distintas: mediante el anclaje de grupos
orgánicos en las paredes de los canales del sólido, una vez sintetizado este,
mediante reacción con los grupos silanoles del material, o mediante la formación
del sólido por co-condensación de especies silíceas tipo tetraalcoxisilano (por
ejemplo, tetraetilortosilicato o TEOS) con organoalcoxisilanos, RSi(OEt)3 [2-4]. No
obstante, estos métodos presentan algunas limitaciones inherentes [5, 6]. En
primer lugar, ambos métodos pueden conducir a una distribución no homogénea
de grupos orgánicos en el material. En segundo lugar, los precursores
organosilícicos deben siempre ser co-condensados en cierta medida con TEOS
para formar una estructura mesoporosa periódica estable, lo que limita el
contenido orgánico del material... 1. Introduction or motivation of the Doctoral Thesis
Porous materials have been studied in numerous research areas due to
their multiple applications. These materials are used as catalysts or catalyst
supports, adsorbents, ion exchange systems, etc.
An important breakthrough in their development took place in 1992,
when researchers from the Mobil Research and Development Corporation
synthesized the first periodic mesoporous silicas (PMSs) [1]. The main drawback
of this type of materials is their high surface polar character owing to the high
population of hydroxyl groups on their surface, which limits their application in
non-polar media. The incorporation of organic groups in their structure was
carried out to overcome this disadvantage. This was achieved in two ways: by
grafting organic groups into the channel walls of the material already synthesized
through reaction with its silanol groups, or by the synthesis of the solid through
co-condensation of tetraalkoxysilanes (for example, tetraethyl orthosilicate or
TEOS) with organoalkoxysilanes, RSi(OEt)3 [2-4]. However, these methods have
some inherent limitations [5, 6]. First, both methods can lead to an
inhomogeneous distribution of organic groups in the material. Second, the
content of organic material is limited because organosilica precursors must
always be co-condensed with a considerable proportion of TEOS to form a stable
periodic mesoporous structure.
An alternative procedure that combines the advantages of the two
previous ones, grafting and co-condensation, consists of the preparation of
periodic mesoporous organosilicas (PMOs) using simultaneously a surfactant,
that acts as structure-directing agent, and a hydrolyzable bis-silane of type (R´O)3-...