PL232037B1 - Method for surface functionalization of porous monoliths, preferably silicon dioxide monoliths - Google Patents
Method for surface functionalization of porous monoliths, preferably silicon dioxide monolithsInfo
- Publication number
- PL232037B1 PL232037B1 PL407124A PL40712414A PL232037B1 PL 232037 B1 PL232037 B1 PL 232037B1 PL 407124 A PL407124 A PL 407124A PL 40712414 A PL40712414 A PL 40712414A PL 232037 B1 PL232037 B1 PL 232037B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- monoliths
- porous
- silicon dioxide
- partition
- preferably silicon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób funkcjonalizacji powierzchni monolitów porowatych zwłaszcza krzemionkowych.The subject of the invention is a method of functionalisation of the surface of porous monoliths, especially of silica.
Znane są sposoby funkcjonalizacji powierzchni proszkowych, porowatych nośników krzemionkowych różnymi grupami aktywnymi. Do najczęściej stosowanych należy metoda kokonde nsacji, która jednak wpływa niekorzystnie na uporządkowanie porowatej struktury nośnika [A. Sayari, S. Hamoundi, Chem. Mater.,13 (2001) 3151] lub posyntezowego wprowadzania grup funkcyjnych w warunkach mieszania magnetycznego bądź mechanicznego, niejednokrotnie w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika [K. Szymańska, J. Bryjak, A.B. Jarzębski, Top. Catal., 52(8) (2009) 1030; A.B. Jarzębski, K. Szymańska, J. Bryjak, J. Mrowiec-Białoń, Catal. Today, 124 (2007) 2]. W przypadku posyntezowej modyfikacji monolitów, powstaje problem efektywnego mieszania układu reakcyjnego bez narażenia monolitu na uszkodzenie przez wirujące mieszadło.There are known methods of functionalization of powder surfaces, porous silica supports with various active groups. The most frequently used method is the cocondation method, which, however, adversely affects the arrangement of the porous structure of the support [A. Sayari, S. Hamoundi, Chem. Mater., 13 (2001) 3151] or post-synthesis introduction of functional groups under conditions of magnetic or mechanical stirring, often at the boiling point of the solvent [K. Szymańska, J. Bryjak, A.B. Jarzębski, Top. Catal., 52 (8) (2009) 1030; A.B. Jarzębski, K. Szymańska, J. Bryjak, J. Mrowiec-Białoń, Catal. Today, 124 (2007) 2]. In the case of post-synthesis modification of monoliths, the problem arises of efficient mixing of the reaction system without exposing the monolith to damage by the rotating stirrer.
Stwierdzono nieoczekiwanie, że bardzo dobre efekty daje oddzielenie mieszadła magnetycznego lub mechanicznego od monolitycznego nośnika perforowaną przegrodą, która zabezpiecza monolit przed niszczącym wpływem mieszadła, nie ograniczając przy tym intensywności wnikania substancji aktywującej do jego wnętrza.Surprisingly, it has been found that very good effects are obtained when the magnetic or mechanical stirrer is separated from the monolithic support by a perforated partition, which protects the monolith against the damaging effects of the stirrer, without limiting the intensity of the penetration of the activating substance inside it.
Sposób według wynalazku polega na tym, że strefę intensywnego mieszania rozdziela się perforowaną przegrodą na strefę pod przegrodą, w której znajduje się mieszadło i strefę nad przegrodą, w której znajdują się monolity.The method according to the invention consists in dividing the intensive mixing zone with a perforated partition into a zone under the partition in which there is a stirrer and a zone above the partition in which there are monoliths.
Sfunkcjonalizowane, cylindryczne monolity krzemionkowe o średnicy od 2 do 15 mm i długości od 20 do 200 mm, charakteryzujące się bimodalną strukturą porowatą, wykorzystuje się je jako nośniki do unieruchamiania enzymów, stosowanych jako biokatalizatory przeznaczone do pracy w środowiskach wodnych i niewodnych [K. Szymańska, W. Pudło, J. Mrowiec-Białoń, A. Czardybon, J. Kocurek, A.B Jarzębski, Micropor. Mesopor. Materials, 170 (2013) 75]. Funkcjonalizację korzystnie jest prowadzić z wykorzystaniem perforowanej przegrody, przy czym mieszadło umieszcza się pod przegrodą a monolity nad przegrodą lub bezpośrednio na przegrodzie.Functionalized, cylindrical silica monoliths with a diameter of 2 to 15 mm and a length of 20 to 200 mm, characterized by a bimodal porous structure, are used as carriers for immobilizing enzymes, used as biocatalysts intended for operation in aqueous and non-aqueous environments [K. Szymańska, W. Pudło, J. Mrowiec-Białoń, A. Czardybon, J. Kocurek, A.B Jarzębski, Micropor. Mesopore. Materials, 170 (2013) 75]. The functionalization is preferably carried out by means of a perforated partition, the stirrer being placed under the partition and the monoliths above the partition or directly on the partition.
Wynalazek umożliwia intensywne wnikanie substancji aktywującej do wnętrza porowatego monolitu z zachowaniem jego struktury i kształtu, co jest bardzo istotne w przypadku ich późniejszych zastosowań. Tak więc wynalazek umożliwia technologicznie prosty i efektywny sposób otrzymywania sfunkcjonalizowanych monolitycznych porowatych nośników krzemionkowych.The invention enables an intensive penetration of the activating substance into the porous monolith while maintaining its structure and shape, which is very important in the case of their subsequent applications. Thus, the invention enables a technologically simple and efficient method to obtain functionalized monolithic porous silica supports.
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
Krzemionki o multimodalnej str ukturze porów (MH) otrzymano metodą zol-żelową z wykorzystaniem zjawiska separacji fazowej. Funkcjonalizację powierzchni przeprowadzono w toluenie w temperaturze 80°C. W szklanym reaktorze ze szlifem umieszczono mieszadełko magnetyczne, nad którym zamontowano perforowaną przegrodę o otworach 1 mm x 1 mm, na którą położono monolity. Do reaktora wprowadzono czynnik funkcjonalizujący (aminopropyltrietoksysilan) w 100 mL toluenu. Następnie podłączono chłodnicę zwrotną i umieszczono reaktor w łaźni olejowej, celem termostatowania. Proces prowadzono 24 h z ciągłym mieszaniem zapewniającym jednorodne stężenie grup funkcyjnych w całej objętości aparatu, po czym monolity wyjęto, przemyto etanolem i wysuszono.Silicas with multimodal pore structure (MH) were obtained by the sol-gel method with the use of phase separation phenomenon. The surface functionalization was performed in toluene at 80 ° C. A magnetic stirrer was placed in the ground glass reactor, over which a perforated partition with holes 1 mm x 1 mm was mounted, on which the monoliths were placed. The functionalizing agent (aminopropyltriethoxysilane) in 100 mL of toluene was introduced into the reactor. Then a reflux condenser was connected and the reactor was placed in an oil bath for thermostating. The process was carried out for 24 h with continuous stirring ensuring a homogeneous concentration of functional groups in the entire volume of the apparatus, after which the monoliths were removed, washed with ethanol and dried.
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Krzemionki o multimodalnej strukturze porów (MH) otrzymano metodą zol-żelową z wykorzystaniem zjawiska separacji fazowej. Jony Ni wprowadzono na ich powierzchnię w trzech etapach.Silicas with a multimodal pore structure (MH) were obtained by the sol-gel method with the use of phase separation. Ni ions were introduced to their surface in three stages.
W szklanym reaktorze ze szlifem umieszczono mieszadełko magnetyczne, nad którym zamontowano perforowaną przegrodę o otworach 1 mm x 1 mm, na którą położono monolity. Do reaktora wprowadzono czynnik funkcjonalizujący (3-jodopropyl trimethoksysilan) w 100 mL toluenu. Następnie podłączono chłodnicę zwrotną i umieszczono reaktor w łaźni olejowej, celem termo statowania (110°C). Proces prowadzono 12 h w atmosferze gazu obojętnego z ciągłym mieszaniem, zapewniającym jednorodne stężenie grup funkcyjnych, po czym monolity wyjęto, przemyto acetonitrylem. W drugim etapie do tego samego reaktora wprowadzono roztwór 1,4,8,11 -tetraazacyklotetradecan w acetonitrylu po czym umieszczono w nim monolity, podłączono chłodnicę zwrotna i umieszczono reaktor w łaźni olejowej, celem termostatowania (90°C). Proces prowadzono 36 h zapewniając mieszanie, po czym monolity wyjęto, przemyto wodą destylowaną. W trakcie trzeciego etapu do tego samego reaktora wprowadzono wodny roztwór NiCl 2. Następnie podłączono chłodnicę zwrotną i umieszczono reaktor w łaźni olejowej, celem termostatowania (100°C).A magnetic stirrer was placed in the ground glass reactor, over which a perforated partition with holes 1 mm x 1 mm was mounted, on which the monoliths were placed. The functionalizing agent (3-iodopropyl trimethoxysilane) in 100 mL of toluene was introduced into the reactor. Then a reflux condenser was connected and the reactor was placed in an oil bath for thermostat (110 ° C). The process was carried out for 12 h under an inert gas atmosphere with constant stirring, ensuring a homogeneous concentration of functional groups, then the monoliths were removed and washed with acetonitrile. In the second stage, a solution of 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecan in acetonitrile was introduced into the same reactor, then the monoliths were placed in it, a reflux condenser was connected and the reactor was placed in an oil bath for thermostating (90 ° C). The process was carried out for 36 h with agitation, then the monoliths were removed and washed with distilled water. In the third step, an aqueous NiCl 2 solution was introduced into the same reactor. Then a reflux condenser was connected and the reactor was placed in an oil bath for thermostating (100 ° C).
PL 232 037 B1PL 232 037 B1
Proces prowadzono 3 h z ciągłym mieszaniem, po czym monolity wyjęto, przemyto wodą destylowaną i wysuszono. Po wprowadzeniu niklu monolity zmieniły barwę z białej na żółto-pomarańczową, przy czym intensywność barwy była identyczna w całej objętości monolitu.The process was carried out for 3 h with continuous stirring, then the monoliths were taken out, washed with distilled water and dried. After nickel was introduced, the monoliths turned from white to yellow-orange, with the intensity of the color being identical throughout the monolith volume.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL407124A PL232037B1 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Method for surface functionalization of porous monoliths, preferably silicon dioxide monoliths |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL407124A PL232037B1 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Method for surface functionalization of porous monoliths, preferably silicon dioxide monoliths |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL407124A1 PL407124A1 (en) | 2015-08-17 |
PL232037B1 true PL232037B1 (en) | 2019-05-31 |
Family
ID=53786656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL407124A PL232037B1 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Method for surface functionalization of porous monoliths, preferably silicon dioxide monoliths |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL232037B1 (en) |
-
2014
- 2014-02-10 PL PL407124A patent/PL232037B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL407124A1 (en) | 2015-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2012142717A (en) | METHOD FOR PRODUCING MATERIALS WITH SUPERPARAMAGNETIC PROPERTIES | |
CN103933929B (en) | A kind of mesopore silicon oxide adsorbent adsorbing hydrophobic organic compound and its preparation method and application | |
JP2011078969A5 (en) | ||
EP1391507A4 (en) | Apparatus for purifying nucleic acid and method of purifying nucleic acid | |
JP2013172736A5 (en) | ||
CN103303931B (en) | A kind of large scale amination SiO2the preparation method and application of large pore material | |
GB2477602A8 (en) | Method of coating a monolith substrate with catalyst component | |
ATE499984T1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING AN ANALYTE IN A LIQUID AND METHOD | |
Zhao et al. | Efficient synthesis of camptothecin propargylamine derivatives in water catalyzed by macroporous adsorption resin-supported gold nanoparticles | |
CN111196876A (en) | Synthetic method and application of Co-based MOF material with nucleic acid screening function and adjustable pore diameter | |
CN110124616A (en) | A kind of modification biological charcoal and its method of modifying and application | |
CN104231303B (en) | Preparation method and applications of molecular imprinting composite membrane | |
CN105771935B (en) | One kind being used for adsorbed water body 2, porous polyimide/carbon nano tube compound material of 4- chlorophenesic acid | |
CN106145132A (en) | A kind of method utilizing attapulgite to prepare ordered mesoporous material Al MCM 41 | |
PL232037B1 (en) | Method for surface functionalization of porous monoliths, preferably silicon dioxide monoliths | |
RU2017104404A (en) | COMPLEX IONIC LIQUID-SOLVENT, ITS PREPARATION AND APPLICATIONS | |
CN210385920U (en) | Electric heating constant-temperature water bath kettle for medicine inspection | |
CN103877952A (en) | Similar soft sweet type polysiloxane adsorption material as well as preparation and application of surface modified sponge | |
González et al. | Current trends in sample preparation for the determination of primary aromatic amines in environmental samples | |
Oliverio et al. | Microwave-assisted grafting to MCM-41 silica and its application as catalyst in flow chemistry | |
CN103041886A (en) | Water bath constant temperature shaker capable of detecting the temperature of water | |
CN103007772B (en) | A kind of doughnut membrane preparation method for Organochlorine Pesticide Residues detection | |
RU2529233C1 (en) | Method of producing modified activated carbon | |
CN107365759A (en) | A kind of high stable multi-stage porous Zr MOF immobilized enzyme reactors and its application | |
CN106467320B (en) | The application of functional mesoporous material |