Příprava dutých uhlíkatých mikročástic

Bc. Dagmar ZÁMORAVCOVÁ

Master's thesis

Preparation of hollow carbon microspheres

Abstract:

Pomocí dvou syntézních metod byly připraveny duté sférické uhlíkaté částice z výchozích prekurzorů resorcinolu a formaldehydu. První metoda byla založena na vzniku resorcinol-formaldehydových (RF) dutých částic prostřednictvím sol - gel procesu v O/W/O (oil-water-oil) inverzním emulzním systému, který kromě organických prekurzorů obsahoval zásaditý katalyzátor K2CO3. O/W/O systém se skládal z petroleje a tenzidu (SPAN 80). Druhá, hard - template metoda, představovala alkalicky katalyzovaný (katalyzátor NH3) sol - gel proces, při kterém probíhala polykondenzace RF částic adsorbovaných na povrchu SiO2 (templáty) částic za účasti CTAB (hexadecyltrimethylammonium bromid). Změnou určitých syntézních parametrů se podařilo připravit celkem 15 vzorků s různou velikostí částic. První metodou se podařilo připravit tři vzorky, které obsahovaly sférické částice. Jejich velikost se pohybovala v jednotkách mikrometrů. Všechny vzorky získané pomocí druhé metody obsahovaly sférické částice, jejich velikost se pohybovala od desítek nanometrů až po jednotky mikrometrů. Pouze pět vzorků připravených druhou metodou se ukázalo být dobrými adsorbenty methylenové modři a sedm vzorků z obou metod pak i jódu.

Abstract:

Carbon hollow spheres were prepared by two selected methods from the organic precursors of resorcinol and formaldehyde. The first method was based on the preparation of the hollow particles through the sol - gel process in the O/WO (oil-water-oil) inverse - emulsion system which was consisted of the organic precursors of resorcinol and formaldehyde and alkaline catalyst K2CO3. The O/W/O system was consisted of the kerosene and surfactant (SPAN 80). The second, hard - template method, was based on the alkaline catalysed sol - gel process which comprised the condensation of the resorcinol-formaldehyde particles in the presence of silica spheres as hard templates and CTAB (hexadecyltrimethylammonium bromid). Fifteen samples with different particle size were prepared by changing some preparatory conditions. Three samples which were prepared by the first method contained spheres. Their diameter was up to 10 ?m. All the samples prepared by the second method were consisted of spheres. Their diameter was from dozens of nanometers to units of micrometers. Only five samples prepared by the second method were good adsorbents of the methylene blue and seven samples from both methods were good adsorbents of iodine.

Keywords

Duté uhlíkaté mikrosférické částice, resorcinol ? formaldehydové gely, sol ? gel syntéza, adsorpce

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry of Solid Phase