J 2015

Control of micro/mesoporosity in non-hydrolytic hybrid silicophosphate xerogels

STÝSKALÍK, Aleš, David ŠKODA, Zdeněk MORAVEC, Michal BABIAK, Craig E. BARNES et. al.

Basic information

Original name

Control of micro/mesoporosity in non-hydrolytic hybrid silicophosphate xerogels

Name in Czech

Řízená mikro/mesoporosita v nehydrolytických hybridních silikofosfátových xerogelech

Authors

STÝSKALÍK, Aleš (203 Czech Republic, belonging to the institution), David ŠKODA (203 Czech Republic, belonging to the institution), Zdeněk MORAVEC (203 Czech Republic, belonging to the institution), Michal BABIAK (703 Slovakia, belonging to the institution), Craig E. BARNES (840 United States of America) and Jiří PINKAS (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution)

Edition

Journal of Materials Chemistry A, Royal Society of Chemistry, 2015, 2050-7488

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10402 Inorganic and nuclear chemistry

Country of publisher

United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

References:

Impact factor

Impact factor: 8.262

RIV identification code

RIV/00216224:14740/15:00080912

Organization unit

Central European Institute of Technology

UT WoS

000351845400037

Keywords (in Czech)

organické-anorganické materiály, sol-gelová polymerizace, můstkové polysilsesquioxany, silikofosfátová skla, vibrační spektra, palivové články, silsesquioxany, prekurzory, chemie

Keywords in English

ORGANIC-INORGANIC MATERIALS; SOL-GEL POLYMERIZATION; ACID-BASE REACTION; BRIDGED POLYSILSESQUIOXANES; PHOSPHOSILICATE GLASSES; VIBRATIONAL-SPECTRA; FUEL-CELLS; SILSESQUIOXANE; PRECURSORS; CHEMISTRY

Tags

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 5/4/2018 12:07, prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D.

Abstract

V originále

Non-hydrolytic sol-gel reactions of acetoxysilanes with trimethylsilyl esters of phosphoric and phosphonic acids produce cross-linked matrices containing homogeneous dispersions of silicon and phosphoryl groups connected together by networks of Si-O-P(=O) linkages. These polycondensation reactions proceed cleanly and under mild conditions for a wide variety of precursor silanes RnSi(OAc)(4-n) (R = alkyl, aryl; n = 1, 2) and phosphoryl compounds RP(O)(OSiMe3)(2) (R = alkyl, aryl) to provide hybrid xerogels, the final properties of which are a sensitive function of the organic substituents and the Si : P ratio of the precursors. The reactions of bridged acetoxysilanes (AcO)(3)Si-X-Si(OAc)(3) and phosphoryl reagents (Me3SiO)(2)P(O)-X-P(O)(OSiMe3)(2) have also been investigated and found to produce gels that exhibit large surface areas (up to 700 m(2) g(-1)). The presence of SiO6 structural units in bridged-phosphoryl xerogels is related to their microporosity while the absence of such moieties in bridged-acetoxysilane networks is congruent with significant mesoporosity. Several important parameters are identified which can be used to tailor the properties of these hybrid matrices such that gels with specific polarity, porosity and surface area can be targeted at the time of synthesis.

In Czech

Nehydrolytické sol-gelové reakce acetoxysilanů s trimethylsilyl estery fosforečných a fosfonových kyselin produkují skelet s homogenní distribucí křemíkových a fosforových atomů spojené vazbami Si-O-P(=O). Polykondenzační reakcí probíhají za mírných podmínek pro širokou škálu prekurzorů: RnSi(OAc)(4-n) (R = alkyl, aryl; n = 1, 2) a RP(O)(OSiMe3)(2) (R = alkyl, aryl). Vlastnosti takto vzniklých hybridních xerogelů závisí na množství a povaze organických skupin. Reakce acetoxysilanů a fosfonových kyselin s můstkovými organickými skupinami poskytují xerogely s vysokým měrným povrchem (až 700 m(2) g(-1)). Přítomnost skupin SiO6 je spojená s přítomností mikropórů, zatímco pokud tyto skupiny absentují, tak jsou vzorky mesoporézní.

Links

ED1.1.00/02.0068, research and development project
Name: CEITEC - central european institute of technology
GAP207/11/0555, research and development project
Name: Oxidy a fosforečnany kovů jako formy jaderného odpadu: studium sonochemického srážení, tepelných přeměn a rozpustnosti (Acronym: OPNW)
Investor: Czech Science Foundation
LH11028, research and development project
Name: Nehydrolytické sol-gelové reakce pro přípravu křemičitanů a fosforečnanů s řízenou porozitou a funkčními skupinami na povrchu (Acronym: NHSGKNOX)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR