Мезопористый кремнезем МСМ-48, особенности его синтеза и перспективы применения - Нефедова, Татьяна; Ресснер, Франк; Селеменев, Владимир Федорович (Сорбционные и хроматографические процессы, 2020)
Аморфный кремнезем - синтетический материал, обладающий уникальными свойствами, незаменимый во многих направлениях современной мировой индустрии, в медицине и косметологии. Аморфный диоксид кремния представляет собой систему пор разного размера: макро- (d>50 нм), мезо- (2<d<50 нм) и микропоры (d<2 нм). Успешно синтезированная в 1992 году компанией Mobil группа мезопористых кремнеземов с узким распределением пор по размеру и развитой площадью поверхности (>1000 м2/г), имеющих об- щее название M 41S позволила решить проблему неоднородности пор аморфного диоксида кремния. Важными представителями группы являются МСМ-41 с гексагональной двуxмерной структурой пор, МСМ-48 с трехмерной кубической и МСМ-50 со слоистой. Кубическая структура MCM-48 организо- вана таким образом, что создает условия для удобного массопереноса молекул и сокращает диффузи- онные ограничения, делая этот материал устойчивым к закупорке пор. В настоящей статье рассмотрены особенности синтеза МСМ-48 и перспективы его примене- ния. Синтез мезопористого МСМ-48 зависит от многих факторов - температуры, времени реакции, скорости перемешивания, pH реакционной среды, соотношения исходных компонентов, природы растворителя, природы прекурсора Si, длины цепочки КПАВ (катионные поверхностно-активные ве- щества) – и может осуществляется двумя путями: гидротермально- или при комнатной температуре. Особенности структуры мезопористого кремнезема МСМ-48 делает этот материал привлека- тельным для применения в процессах катализа, как в качестве катализатора (Si-МСМ-48), так и осно- вы для катализатора (Al-МСМ-48, Pt/MCM-48, ZnO-CuO/MCM-48), в процессах сорбции и разделения (MCM-48 модифицированный 3-меркаптопропилтриметоксисиланом, Al-МСМ-48 с бимодальной системой пор) и в микрофлюидике в роли наностуктурированной ион-секлективной мембраны (слои МСМ-48, нанесеные на макропористые подложки из α-оксида алюминия и микросит из нитрида кремния).