Влияние природы привитых групп на адсорбционные свойства кремнезема

• Автор: Гуревич, Ксения Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с.

1. Принципы модифицирования поверхности кремнезема

2. Структура привитого кремнийорганического слоя

3. Адсорбционные и структурные свойства химически модифицированных кремнеземов

3.1. Определение удельной поверхности ХМК

3.2. Кремнеземы с химически привитыми углеводородными группами

3.3. Кремнеземы с химически привитыми фторсодержащими группами

3.4. Кремнеземы с химически привитыми функциональными группами

4. Методы количественной оценки свойств поверхности

Глава И. Методы и объекты исрдяния

1. Адсорбция в статически устовиях уу

2. Определение удельной поверхности твердых тел методом

тепловой десорбции азота
3. Газовая хроматография
4. ИКспектроскопия
5. Объекты исследования
6. Расчет вкладов молекулярных групп в ТХА и индексы удерживания Ковача I
7. Расчет вклада специфических взаимодействий в энергию Гиббса адсорбции и теплоту адсорбции
Глава 1. Химия поверхности и адсорбционные свойства модифицированных кремнеземов с разной концентрацией привитых фенильных групп
1. ИКспектроскопическое исследование
2. Адсорбционноструктурное исследование
3. Газохроматографическое исследование
3.1. Удерживание неполярных соединений
3.2. Удерживание полярных соединений
Глава IV. Исследование свойств поверхности кремнеземов с химически привитыми октильными и гексадецильными группами
1. Адсорбционное исследование
2. Газохроматографическое исследование
2.1. Термодинамические характеристики адсорбции неполярных соединений
2.2. Термодинамические характеристики адсорбции полярных соединений
Глава V. Исследование свойств поверхности кремнеземов с химически привитыми полифторалкильными группами
1. Адсорбционное исследование
2. Газохроматографическое исследование
2.1. Термодинамические характеристики адсорбции неполярных соединений
2.2. Термодинамические характеристики адсорбции полярных соединений
2.3. Применение эмпирических параметров полярности растворителей для оценки адсорбционных свойств поверхности кремнеземов с привитыми алкильными и полифторалкильными группами
Глава VI. Применение циклических и линейных углеводородов, а также фгорированных углеводородов для изучения механизма удерживания на гидрофобизованных кремнеземах
1. Циклические и линейные углеводороды
2. Перфорированные соединения
Глава VII. Адсорбционные свойства кремнеземов с химически привитыми аминопропильными и уанидинозтантиольньми группами
1. Адсорбционное исследование
2. Газохроматографическое исследование
Приложение
Список литературы


Были определены величины специфических составляющих энергии взаимодействия для набора тестовых соединений с так называемыми кислотными и основными свойствами хлороформ, дихлорметан, четыреххлористый углерод, тстрагидрофуран, диэтиловый эфир. Для тетрагидрофурана и диэтилового эфира их величины уменьшились при модифицировании поверхности, самые низкие значения были получены на ХМК с полимерным покрытием. Однако для хлорпроизводных метана наиболее низкие значения наблюдались на кремнеземе, модифицированном триметилсиланом, а для покрытия полимерного типа было характерно их увеличение, даже по сравнению с исходным носителем. В этой работе также был предложен набор низкомолекулярных линейных и циклических полисилоксанов для изучения свойств поверхности. Показано, что специфическая составляющая энергии взаимодействия полисилоксанов с поверхностью строго уменьшалась с ростом содержания модификатора на поверхности, то есть с переходом от монослойного покрытия к покрытию полимерного типа. В работах , рассмотрено влияние длины алкильного радикала Сь С4, С8, С, прививаемого к поверхности с помощью соответствующего алкилтрихлорсилана, и дополнительного силанизирования на адсорбционные свойства кремнезема. Плотность покрытий не выходила за рамки интервала группнм2 постепенно уменьшаясь с удлинением привитой цепи. Было обнаружено, что модифицирование поверхности при любой длине углеводородного радикала приводит к значительному снижению специфичности поверхности для оценки специфичности использована пара бензолгсксан. В качестве способа избавления от остаточной неоднородности предложено использовать дополнительное модифицирование поверхности триметилхлорсиланом, после чего специфичность поверхности заметно уменьшалась. Несколько исследований , посвящено подробному с применением широкого набора адсорбатов, способных к разным видам межмолекулярных взаимодействий изучению методом ГХ адсорбционных свойств алкилкремнеземов с длиной цепи С4С. Показано, что энергия дисперсионных взаимодействий, рассчитанная в соответствии с , проходит через два минимума число атомов углерода в привитой группе равняется 6 или атомам по мере роста длины цепи и практически не изменяется, начиная с Пс. Присутствие двух минимумов прослеживается и для рассчитанных энтальпии адсорбции и энергии специфических взаимодействий. Причем, если интенсивность специфических взаимодействий полярных молекул с поверхностью имеет тенденцию к уменьшению с ростом длины привитой алкильной группы т. С4кремнезема К Скремнезему. На основании величин адсорбции, полученных статическим методом, в работе было показано, что уменьшение дисперсионного потенциала кремнезема после закрепления метальных групп, связанного с удалением адсорбирующихся соединений от поверхности и уменьшением концентрации адсорбционных центров, по мере удлинения алкильной цепи все больше компенсируется взаимодействиями с привитой молекулой. Начиная с 8 атомов углерода, вклад дисперсионных взаимодействий в адсорбцию на ХМК достигал значения исходного кремнезема или же превышал его. Влияние характеристик исходного носителя на свойства ХМК обсуждалось в работах ,. Методом газовой хроматографии были изучены два кремнезема с близкой удельной поверхностью, но различной степенью дегидроксилирования первый был получен испарением, а второй осаждением, на поверхности которых с помощью реакции этерификации были закреплены метальные и гексадецильные группы. В соответствии с более высоким содержанием силанольных групп у второго кремнезема энергия адсорбции алканов на этом образце и на ХМК с привитыми метальными группами, полученном на его основе, выше, чем на первом кремнеземе и соответствующем ХМК. Закрепление на поверхности Сгрупи позволило настолько хорошо экранировать поверхность исходных носителей, что в пределах ошибки эксперимента свойства ХМК по отношению к адсорбции алканов Д7, АН, Д5 адсорбции были одинаковы. Отмечается, что теплоты адсорбции алканов на образцах с гексадецильными группами практически равны их теплотам растворения в гексадекане.