Optymalizacja warunków osadzania miedzi na powierzchni MCM-41 oraz MCM-48 pod kątem kontroli jej formy i dyspersji.

master
dc.abstract.enMesoporous silica materials such as MCM-41 and MCM-48 have gained significant interest due to their unique adsorption and catalytic properties resulting from well-defined pores and large specific surface area over the past decades. The synthesis of mesoporous silica materials, MCM-41 and MCM-48, was carried out using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as a silica source. The obtained porous materials were subjected to modification processes using the template ion exchange (TIE) method and impregnation method, employing methanol solutions of CuCl2 and FeCl3 precursors. Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) was employed as a complexing agent to control the deposition forms of transition metals. The physicochemical properties of the modified mesoporous silica materials were characterized using thermal gravimetric analysis (TGA), powder X-ray diffraction (XRD), UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis-DRS), inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES), low-temperature N2 adsorption, temperature-programmed reduction (H2-TPR), and scanning electron microscopy (SEM) methods. The main goal of the work was to control the forms of depositied transition metals on the surface of mesoporous silica to obtain catalysts with enhanced selectivity. In the case of transition metal deposition on the surface of mesoporous structures using the TIE method, the deposition of iron in highly dispersed forms was confirmed, while copper formed mainly aggregated species, including CuO nanorod crystals. The selective action of the samples with EDTA resulted in extracting monomeric forms from the surface of mesoporous silica leaving the aggregated forms unchanged. Additionally, selective dissolution of CuO nanorods in the presence of EDTA was observed. Furthermore, it was shown that MCM-48 material had a lower tendency to form crystallites compared to MCM-41.pl
dc.abstract.plW ciągu ostatnich dziesięcioleci mezoporowate materiały krzemionkowe typu MCM-41 i MCM-48 zdobyły szerokie zainteresowanie ze względu na ich unikalne właściwości adsorpcyjne oraz katalityczne wynikające z dobrze zdefiniowanych porów oraz dużej powierzchni właściwej. Przeprowadzono syntezę mezoporowatych materiałów krzemionkowych typu MCM-41 i MCM-48 z zastosowaniem ortokrzemianu tetraetylu (TEOS) jako źródła krzemionki. Otrzymane materiały porowate poddano procesom modyfikacji metodą wymiany jonowej templatu (TIE) oraz impregnacji jonowej, stosując metanolowe roztwory prekursorów CuCl2 oraz FeCl3. W celu kontroli form osadzania metali przejściowych zastosowano EDTA jako czynnik kompleksujący. Właściwości fizykochemiczne modyfikowanych mezoporowatych materiałów krzemionkowych scharakteryzowano technikami analizy termicznej (TGA), proszkowej dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD), spektroskopii UV-vis DRS, spektroskopii ICP-OES, niskotemperaturowej adsorpcji N2, temperaturowo programowanej redukcji (H2-TPR) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Zasadniczy etap pracy skupiał się na kontrolowaniu form osadzanych metali przejściowych na powierzchni mezoporowatej krzemionki, w celu uzyskania katalizatorów o podwyższonej selektywności. W przypadku depozycji metali przejściowych na powierzchni mezoporowatej struktury przy użyciu metody TIE potwierdzono, osadzanie się żelaza w postaci silnie rozproszonych form, podczas gdy w przypadku miedzi powstawały głównie zagregowane formy, w tym krystality nanoprętów CuO. Wykazano selektywne działanie EDTA w związku z usuwaniem z powierzchni mezoporowatej krzemionki form monomerycznych, przy jednoczesnym nienaruszeniu form zagregowanych. Dodatkowo zaobserwowano selektywne rozpuszczanie nanoprętów CuO w obecności EDTA. Ponadto stwierdzono, że wprowadzanie metali do MCM-48 skutkuje mniejszą tendencją do tworzenia krystalitów w porównaniu z materiałem MCM-41.pl
dc.affiliationWydział Chemiipl
dc.areaobszar nauk ścisłychpl
dc.contributor.advisorChmielarz, Lucjan - 127527 pl
dc.contributor.authorMichulec, Paulinapl
dc.contributor.departmentbycodeUJK/WC3pl
dc.contributor.reviewerMolenda, Marcin - 130716 pl
dc.contributor.reviewerChmielarz, Lucjan - 127527 pl
dc.date.accessioned2023-07-21T21:33:27Z
dc.date.available2023-07-21T21:33:27Z
dc.date.submitted2023-07-20pl
dc.fieldofstudychemiapl
dc.identifier.apddiploma-163109-244071pl
dc.identifier.urihttps://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/316995
dc.languagepolpl
dc.subject.enMCM-41, MCM-48, copper, iron, template ion-exchange method (TIE), impregnationpl
dc.subject.plMCM-41, MCM-48, miedź, żelazo, metoda wymiany jonowej templatu (TIE), impregnacjapl
dc.titleOptymalizacja warunków osadzania miedzi na powierzchni MCM-41 oraz MCM-48 pod kątem kontroli jej formy i dyspersji.pl
dc.title.alternativeOptimization of copper deposition conditions on the surface of MCM-41 and MCM-48 for controlling its form and dispersion.pl
dc.typemasterpl
dspace.entity.typePublication
dc.abstract.enpl
Mesoporous silica materials such as MCM-41 and MCM-48 have gained significant interest due to their unique adsorption and catalytic properties resulting from well-defined pores and large specific surface area over the past decades. The synthesis of mesoporous silica materials, MCM-41 and MCM-48, was carried out using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as a silica source. The obtained porous materials were subjected to modification processes using the template ion exchange (TIE) method and impregnation method, employing methanol solutions of CuCl2 and FeCl3 precursors. Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) was employed as a complexing agent to control the deposition forms of transition metals. The physicochemical properties of the modified mesoporous silica materials were characterized using thermal gravimetric analysis (TGA), powder X-ray diffraction (XRD), UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis-DRS), inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES), low-temperature N2 adsorption, temperature-programmed reduction (H2-TPR), and scanning electron microscopy (SEM) methods. The main goal of the work was to control the forms of depositied transition metals on the surface of mesoporous silica to obtain catalysts with enhanced selectivity. In the case of transition metal deposition on the surface of mesoporous structures using the TIE method, the deposition of iron in highly dispersed forms was confirmed, while copper formed mainly aggregated species, including CuO nanorod crystals. The selective action of the samples with EDTA resulted in extracting monomeric forms from the surface of mesoporous silica leaving the aggregated forms unchanged. Additionally, selective dissolution of CuO nanorods in the presence of EDTA was observed. Furthermore, it was shown that MCM-48 material had a lower tendency to form crystallites compared to MCM-41.
dc.abstract.plpl
W ciągu ostatnich dziesięcioleci mezoporowate materiały krzemionkowe typu MCM-41 i MCM-48 zdobyły szerokie zainteresowanie ze względu na ich unikalne właściwości adsorpcyjne oraz katalityczne wynikające z dobrze zdefiniowanych porów oraz dużej powierzchni właściwej. Przeprowadzono syntezę mezoporowatych materiałów krzemionkowych typu MCM-41 i MCM-48 z zastosowaniem ortokrzemianu tetraetylu (TEOS) jako źródła krzemionki. Otrzymane materiały porowate poddano procesom modyfikacji metodą wymiany jonowej templatu (TIE) oraz impregnacji jonowej, stosując metanolowe roztwory prekursorów CuCl2 oraz FeCl3. W celu kontroli form osadzania metali przejściowych zastosowano EDTA jako czynnik kompleksujący. Właściwości fizykochemiczne modyfikowanych mezoporowatych materiałów krzemionkowych scharakteryzowano technikami analizy termicznej (TGA), proszkowej dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD), spektroskopii UV-vis DRS, spektroskopii ICP-OES, niskotemperaturowej adsorpcji N2, temperaturowo programowanej redukcji (H2-TPR) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Zasadniczy etap pracy skupiał się na kontrolowaniu form osadzanych metali przejściowych na powierzchni mezoporowatej krzemionki, w celu uzyskania katalizatorów o podwyższonej selektywności. W przypadku depozycji metali przejściowych na powierzchni mezoporowatej struktury przy użyciu metody TIE potwierdzono, osadzanie się żelaza w postaci silnie rozproszonych form, podczas gdy w przypadku miedzi powstawały głównie zagregowane formy, w tym krystality nanoprętów CuO. Wykazano selektywne działanie EDTA w związku z usuwaniem z powierzchni mezoporowatej krzemionki form monomerycznych, przy jednoczesnym nienaruszeniu form zagregowanych. Dodatkowo zaobserwowano selektywne rozpuszczanie nanoprętów CuO w obecności EDTA. Ponadto stwierdzono, że wprowadzanie metali do MCM-48 skutkuje mniejszą tendencją do tworzenia krystalitów w porównaniu z materiałem MCM-41.
dc.affiliationpl
Wydział Chemii
dc.areapl
obszar nauk ścisłych
dc.contributor.advisorpl
Chmielarz, Lucjan - 127527
dc.contributor.authorpl
Michulec, Paulina
dc.contributor.departmentbycodepl
UJK/WC3
dc.contributor.reviewerpl
Molenda, Marcin - 130716
dc.contributor.reviewerpl
Chmielarz, Lucjan - 127527
dc.date.accessioned
2023-07-21T21:33:27Z
dc.date.available
2023-07-21T21:33:27Z
dc.date.submittedpl
2023-07-20
dc.fieldofstudypl
chemia
dc.identifier.apdpl
diploma-163109-244071
dc.identifier.uri
https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/316995
dc.languagepl
pol
dc.subject.enpl
MCM-41, MCM-48, copper, iron, template ion-exchange method (TIE), impregnation
dc.subject.plpl
MCM-41, MCM-48, miedź, żelazo, metoda wymiany jonowej templatu (TIE), impregnacja
dc.titlepl
Optymalizacja warunków osadzania miedzi na powierzchni MCM-41 oraz MCM-48 pod kątem kontroli jej formy i dyspersji.
dc.title.alternativepl
Optimization of copper deposition conditions on the surface of MCM-41 and MCM-48 for controlling its form and dispersion.
dc.typepl
master
dspace.entity.type
Publication
Affiliations

* The migration of download and view statistics prior to the date of April 8, 2024 is in progress.

Views
9
Views per month
Views per city
Krakow
5
Nieporaz
1
Wadowice
1

No access

No Thumbnail Available
Collections