Mezopórusos széngélprekurzorok készítése kétkomponensű ionos folyadékban
Józó Muriel, III. évf.
Témavezetők:*László Krisztina egyetemi tanár
BME Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
Konzulens:* Nagy Balázs PhD hallgató
BME Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
Az aktív szenek víztisztításban történő felhasználása a legrégebbi kémiai technológiák egyike. Az 1980-as évek végén a szenek egy új formája jelent meg, melyeket széngéleknek nevezünk. A széngélek nagy előnyét az adja, hogy előállításuk során a szerkezetük tág határok között is jól hangolható, így a termék a kívánt felhasználáshoz tervezhető. Számos előnnyel rendelkeznek, melyek széleskörű felhasználási lehetőséget biztosítanak. Felhasználhatóak többek között hő és hangszigetelőként, elektromos kettősrétegként, szuperkondenzátorokban, kromatográfiás töltetekben, adszorbensként, katalizátorként illetve azok hordozójaként is.
A széngéleket leggyakrabban rezorcin-formadehid (RF) hidrogélek elszenesítésével állítják elő. Szerkezetük tervezéséhez a szol-gél eljárás ad lehetőséget: a gél előállítása során alkalmazott paraméterek (pl.: pH, sztöchiometria, katalizátor minősége, stb.) befolyásolják a keletkező gél szerkezetét, továbbá az alkalmazott szárítási módszer is meghatározza a végső tulajdonságokat [1].
Az ionos folyadékok napjainkban egyre nagyobb figyelmet kapnak. Számos előnyös tulajdonságuk miatt (nem gyúlékonyak, elhanyagolható a tenziójuk, nagy hőstabilitással rendelkeznek) zöld oldószerekként tartják őket számon.
A hagyományos ionos folyadékok mellett megjelentek olyan analógok, melyek megőrzik az ionos folyadékok legtöbb előnyös tulajdonságát, azonban a hátrányos tulajdonságaikat (pl. sok esetben mérgezőek) kiküszöbölik. Az egyik ilyen analóg a DES (deep eutectic solvent), melyet Abbott kutatócsoportja fedezett fel [2]. A DES-ek leggyakrabban kolin-klorid (mint hidrogén-donor) és valamilyen hidrogén-akceptor között kialakuló eutektikumok.
Munkám során rezorcin-formaldehid géleket állítottam elő és optimáltam szerkezetüket DES-t használva oldószerként. Az így kapott polimer géleket nitrogén atmoszférában 800 °C-on hőkezeltem. Mintáim szerkezetét különböző gázadszorpciókkal (nitrogén, metán, szén-dioxid és vízgőz) illetve pásztázó elektronmikroszkópiával (SEM) jellemeztem. A kémiai összetételüket CNO mikroanalitikával és röntgengerjesztéses fotoelektronspektroszkópiával (XPS) határoztam meg. Biológiai kompatibilitásukról fehérjeadszorpcióval nyertem információt.
Hivatkozasok
[1] O. Czakkel, K. Marthi, E. Geissler, K. László, Micropor. Mesopor. Mater.. 86(1-3), 124-133 (2005)
[2] A. P. Abbott, G. Capper, D. L. Davies, R. K. Rasheed, V. Tamyrajah, Novel solvent
properties of choline chloride/urea mixtures, Chem Commun. 70-71 ( 2003)
szerző
-
Józó Muriel
vegyészmérnöki
nappali
konzulensek
-
Nagy Balázs
, (külső) -
László Krisztina
egyetemi tanár, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
