Изучение термических свойств органо-неорганических композитов с четвертичными аминогруппами на основе магадиита
Аннотация
Магадиит – слоистый силикат, слои которого состоят из тетраэдров SiO4 и гидратированных подвижных катионов, находящихся между этими слоями; в большинстве случаев такими катионами являются катионы натрия. В его структуре присутствует 3 слоя силиконовых тетраэдров. Наличие у магадиита в межслоевом пространстве подвижных катионов натрия делают его способным к химической модификации. Синтез органо-неорганических композитов можно осуществлять через привитие аминосиланов к межслоевым гидрооксильным группам магадиита. Неорганическая основа в виде слоистого магадиита позволит использовать эти композиты в более широком диапазоне температур в отличии от их органических аналогов. Целью работы было изучение термических свойств органо-неорганических композитов с четвертичными аминогруппами на основе магадиита.
Объектами исследования являлись органо-неорганические композиты с четвертичными аминогруппами на основе магадиита НММСl (магадиит, модифицированный хлоридом N-триметоксисилилпропил–N,N,N-триметиламмония) и НММI (магадиит, модифицированный иодидом N-диметилметоксисилилпропил–N,N,N-триэтиламмония).
Термические свойства синтезированных композитов были исследованы с помощью термогравиметрического метода анализа и метода ИК-спектроскопии диффузного отражения в режиме «in situ» в процессе непрерывного нагревания образцов до достижения определенных температур. Выбор температур ИК-исследования обуславливался положением максимумов на термограммах гибридных материалов.
В работе были получены и проанализированы термогравиметрические кривые и ИK-спектры диффузного отражения магадиита модифицированного аминосиланами с четвертичными аминогруппами. Определены предполагаемые этапы многостадийного процесса разложения органо-неорганических композитов и их температурные диапазоны.
Предложено, что процесс разложения органо-неорганических композитов с четвертичными аминогруппами на основе магадиита состоит из дегидратации, деструкции привитого органического слоя с восстановлением свободных силанольных групп, распада связанных водородной связью силанольных групп с дальнейшим их дегидроксилированием. Максимальная температура, до которой исследуемые гибридные материалы сохраняют свои свойства, составила T≤130°C, что практически почти в два раза выше температуры органических аналогов – анионообменников.
Скачивания
Литература
Beneke K., Lagaly G., Weiss A., Ameri-can Mineralogist, 1975, Vol. 60, pp. 642-649. Available at: http://www.minsocam.org/ammin/AM60/AM60_642.pdf
Fletcher R.A. Bibby D.M., Clays and Clay Minerals, 1987, Vol. 35, No 4, pp. 318-320. DOI: https://10.1346/CCMN.1987.0350410.
Brindley G.W., American Mineralogist, 1969, Vol. 54, pp. 1583-1591. Available at: http://www.minsocam.org/ammin/AM54/AM54_1583.pdf
Hipassia M., Mouraa Heloise O., Pastore Dalton Transactions, 2014, Vol. 43, pp. 10471-10483. DOI: https://10.1039/C3DT53571A.
Supronowicz W., Roessner F., XVIIth Zeolite Forum, Bedlewo, 2010, pp. 53-58.
Borbély G.H. Beyer K., Karge G., Schwieger W. et al., Clays and Clay Miner-als, 1991, Vol. 39, No 5, pp. 490-497. DOI: https://10.1346/CCMN.1991.0390504
Shinobu Okutomo, Kazuyuki Kuroda, Makoto Ogawa, Applied Clay Science, 1999, Vol. 15, Iss. 1-2, pp 253-264. DOI: https://10.1016/S0169-1317(99)00010-1.
Sea-Fue Wang, Ming-Liang Lin, Yaw-Nan Shieh, Yuh-Ruey Wang, Shea-Jue Wang, Ceramics International, 2007, Vol. 33, Iss.4, pp 681-685. DOI: https://10.1016/j.ceramint.2005.12.005.
Rômulo B. Vieiraa, Pedro A.S. Mourab, Enrique Vilarrasa-Garcíab, Diana C.S. Azevedob, Heloise O., Pastorea Journal of CO2 Utilization, 2018, Vol. 23, pp. 29-41. DOI: https://10.1016/j.jcou.2017.11.004.
Kotova D.L., Selemenev V.F., Ther-micheskiy analys ionnoobmennikh materialov, M., Nauka Publ., 2002, 156 p.
Nefedova T.N., Thomé A.G., Schroe-ter F., Selemenev V.F. et al., Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy, 2017, Vol. 17, No 5, pp. 741-749. DOI: https://10.17308/sorpchrom.2017.17/434.
Norman B. Colthup, Lawrence H. Daly, Stephen E. Wiberley Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy, 2nd Edition, Academic Press, 1975, 536 p.
