Синтез наноструктурированных минерально-углеродных сорбентов и исследование их хроматографических свойств в процессе разделения фуллеренов

• Автор: Крохина, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Фуллерены: общие сведения, применение

1.1.1 Структура фуллеренов

1.1.2 Применение фуллеренов

1.1.3 Методы синтеза фуллеренов

1.1.4 Методы разделения фуллеренов

1.2 Сорбенты для разделения фуллеренов

1.2.1 Традиционные неподвижные фазы для разделения фуллеренов
1.2.2 Нетрадиционные неподвижные фазы для разделения фуллеренов
1.2.3 Сорбенты с привитыми группами
1.2.3.1 Кремнезем с привитыми октадецилсилильными группами
1.2.3.2 Неподвижные фазы с переносом заряда
1.2.3.3 Хиральные сорбенты для разделения фуллеренов
1.2.4 Гель-проникающая хроматография (SEC)
1.3 Минерально-углеродные сорбенты на основе кремнезема
1.3.1 Кремнезем. Общая характеристика
1.3.2 Методы химического модифицирования поверхности кремнезема
1.3.3 Модифицирование кремнезема пироуглеродом путем пиролиза тетрахлорида углерода
1.3.4 Синтез минерально-углеродных сорбентов путем высокотемпературного пиролиза углеводородов на поверхности кремнезема
1.3.5 Синтез минерально-углеродных сорбентов методом химической сборки

1.3.6 Каталитический синтез минерально-углеродных сорбентов на основе кремнезема, модифицированного методом молекулярного наслаивания
Глава 2 Экспериментальная часть
2.1 Материалы и реагенты
2.2 Методики синтеза минерально-углеродных сорбентов
2.2.1 Синтез минерально-углеродных сорбентов на основе кремнеземных матриц, методом химического осаждения из газовой фазы (СУБ- метод)
2.2.2 Методика постадийного нанесения углерода на поверхность кремнезема
2.3 Методика определения содержания углерода минерально-углеродных сорбентов
2.3.1 Определение содержания углерода методом Прегля
2.3.2 Определение содержания углерода весовым методом
2.4 Методика проведения хроматографического эксперимента
Глава 3 Методы исследования физико-химических свойств минерально-углеродных сорбентов
3.1 Методы исследования пористой структуры минерально-углеродных сорбентов
3.1.1 Определение величины удельной поверхности минерально-углеродных сорбентов по низкотемпературной адсорбции азота упрощенным методом БЭТ
3.1.2 Метод ртутной порометрии
3.1.3 Метод Кельвина
3.2 ИК-Фурье спектроскопия диффузного отражения
3.3 Электронная сканирующая микроскопия (СЭМ)
3.4 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС)
3.5 Спектроскопия комбинационного рассеяния света (КР)

3.6 Рентгенофазовый анализ (РФА)
3.7 Определение содержания фуллеренов в растворе толуола
Глава 4 Результаты и обсуждения
4.1 Определение оптимальных условий синтеза
4.2 Исследование пористой структуры минерально-углеродных сорбентов
4.2.1 Определение удельной поверхности минерально-углеродных сорбентов упрощенным методом БЭТ
4.2.2 Исследование пористой структуры минерально-углеродных сорбентов методом ртутной порометрии
4.2.3 Исследование пористой структуры минерально-углеродных сорбентов путем адсорбции паров бензола (метод Кельвина)
4.3 Исследование сорбентов методом ИК-Фурье спектроскопии
4.4 Изучение морфологии поверхности минерально-углеродных сорбентов методом электронной сканирующей микроскопии
4.5 Исследование структуры минерально-углеродных сорбентов методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС)
4.5 Исследование углеродного слоя минерально-углеродных сорбентов методом спектроскопии комбинационного рассеяния
4.6 Определение структуры минерально-углеродных сорбентов методом рентгенофазового анализа (РФА)
4.7 Хроматографические свойства минерально-углеродных сорбентов в процессе разделения смеси фуллеренов Сбо и С
4.7.1 Исследование хроматографических свойств минерально-углеродных сорбентов, синтезированных по методике постадийного нанесения углерода..
4.7.2 Исследование хроматографических свойств минерально-углеродных сорбентов, синтезированных методом химического осаждения из газовой фазы (СУИ)

кремнезема силанольные группы могут конденсироваться и образовывать силоксановые группы.
Химические реакции с поверхностью кремнезема были детально изучены в 70-е годы авторами [152-160], поскольку дисперсные кремнеземы приобретают наиболее востребованные свойства после модифицирования их поверхности. Реакционная способность силанольных групп была исследована в работах [161-165].
Соммер Л. [166] сделал предположение, что для соединений кремния наиболее характерны реакции нуклеофильного замещения. Стрелко и Каниболоцкий [167] впервые предложили разделение механизмов реакций, характерных для кремнезема на два класса:
1. замещение протона силанольной группы поверхности электрофильными реагентами (галогениды металлов и неметаллов, силаны и т.п.);
2. нуклеофильное замещение гидроксильных (или других групп) и силикатного иона (при расщеплении связи 81 - О - 81) анионами галоидов и спиртами (гидролиз, алкоголиз и т.п.).
Подробная классификация гетеролитических реакций с участием поверхности кремнезема по механизму взаимодействия приведена в [168].
Существуют разные способы нанесения углерода на поверхность макропористых кремнеземных сорбентов. Естественно, композиционные сорбенты, на поверхность которых углерод был нанесен по различным методикам, должны различаться по своим свойствам.
1.3.2 Методы химического модифицирования поверхности кремнезема
Методы модифицирования кремнезема в целом можно разделить на метод иммобилизации (одностадийный процесс модифицирования, заключающийся в ковалентном закреплении на поверхности кремнезема заранее синтезированного модификатора; метод прост и позволяет создать на поверхности значительную концентрацию модификатора) и метод химической