Příprava a charakterizace metalosilikátových materiálů

Bc. David Škoda, Ph.D.

Diplomová práce

Synthesis and Characterization of Metallosilicate Materials

Anotace:

Cílem práce byla příprava metalosilikátů obsahujících skupiny Si–O–Ti pomocí nehydrolytických sol-gelových metod. Při přípravě jsme vycházeli z eliminačních reakcí mezi octanem křemičitým a isopropoxidem titaničitým, jejichž kondenzačními reakcemi vznikají křemičito-titaničité gely. Vedlejším produktem těchto eliminačních reakcí je isopropylester kyseliny octové. Optimalizací reakčních podmínek jsme dosáhli homogenních produktů s vysokým kondenzačním stupněm a měrným povrchem. Z důvodu ovlivnění fyzikálních a chemických vlastností xerogelů jsme syntetizovali také hybridní oxidické materiály obsahující ve své struktuře kovalentně vázané organické skupiny. Ve snaze odštěpit zbytkové funkční skupiny a modifikovat povrch xerogelů jsme také provedli reakce s xerogelů s alkoholy. Dále jsme prozkoumali katalytickou účinnost syntetizovaných xerogelů. Pro tento úkol jsme zvolili epoxidační reakci mezi cyklohexenem a kumylhydroperoxidem.

Abstract:

The goal of this work was the preparation of metalosilicates with Si–O–Ti moieties by the non-hydrolytic sol‑gel routes. The starting precursor was silicon acetate. For the preparation of titanosilicates we applied the reaction between silicon acetate and titanium isopropoxide. This reaction was characterized as ester elimination where isopropyl acetate is released as a byproduct. By optimizing the reaction conditions, we achieved homogeneous products with a high degree of condensation and specific surface area. To control physical and chemical properties of the xerogels, we synthesized a hybrid oxidic materials containing in their structure covalently bound organic groups. In an attempt to remove the remaining functional groups and modify the surface, we carried out the reactions of xerogels with alcohols. We also explored the catalytic efficiency of synthesized xerogels. For this task we chose epoxidation reaction between cyclohexene and cumyl hydroperoxide.

Klíčová slova

Sol-gel, nehydrolytické metody, metalosilikáty, oxidické materiály, octan křemičitý, isopropoxid titaničitý, esterová eliminace, hybridní oxidické materiály, katalýza, epoxidační reakce. Sol-gel, nonhydrolytic methods, metallosilicates, oxide-based materials, silicon tetraacetate, titanium isopropoxide, ester elimination, hybrid oxidic materials, catalysis, epoxidation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 6. 2011
• Vedoucí: prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Chemie / Materiálová chemie