5. Bố cục của luận văn
1.4.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến đặc trƣng của vật liệu
Qua cơ chế hình thành ở trên thì độ dày thành mao quản gây ra bởi chuỗi PEO ƣa nƣớc, đƣờng kính mao quản gây ra bởi lõi PPO kị nƣớc, vi mao quản gây ra bởi phần EO thâm nhập vào trong thành silica. Dƣới đây là một số yếu tố ảnh hƣởng
đến đặc trƣng của vật liệu đã đƣợc nghiên cứu:
+ Polime Pluronic 3 khối với chuỗi EO ngắn thích hợp hơn cho sự hình thành pha dạng tấm (lamellar), polime với chuỗi EO trung bình thích hợp cho sự hình thành pha lục lăng và sự hình thành pha lập phƣơng cho hầu hết các polime với chuỗi ƣa nƣớc EO dài. Do đó P123 20 đơn vị EO) hình thành silica với cấu trúc lục lăng P6mm, sử dụng chất hoạt động bề mặt với chuỗi dài hơn F108 132 đơn vị EO , F127 108 đơn vị EO) tạo nên cấu trúc Im3m.
+ Galameau và các cộng sự đã nghiên cứu cấu trúc mixen của SBA-15 tạo ra
bởi P123 trong giai đoạn phản ứng [17] (Hình 1.11). Ở nhiệt độ thấp (khoảng 600C)
mixen P123 trong nƣớc bao quanh bởi một lớp hydrat dày khoảng l nm, các chuỗi bị hydrat hóa này đẩy nhau làm cho khoảng cách mixen lớn (ít nhất là 3 - 4 nm), do đó độ dày thành mao quản hình thành ở nhiệt độ này cao hơn. Sự tăng nhiệt độ gây ra sự dehydrat hóa chuỗi PEO và giảm thể tích phần ƣa nƣớc PEO, tăng thể tích phần lõi nên đƣờng kính mao quản trong trƣờng hợp này lớn hơn nhƣng độ dày thành mao quản và thể tích vi lỗ lại nhỏ hơn so với nhiệt độ thấp (Hình 1.12).
Hình 1.11. Mixen của P123 trong nước
+ Sự tăng nhiệt độ trong quá trình già hóa và thời gian già hóa cũng gây ra sự tăng đƣờng kính mao quản và giảm vi lỗ do sự dehydrat hóa của khối PEO nhƣ đƣợc quan sát trong giai đoạn phản ứng ở trên [47].
+ Thể tích vi lỗ cũng phụ thuộc vào thành phần các chất ban đầu.
Chi Feng Cheng và các đồng nghiệp đã khảo sát và thấy rằng khi tăng hàm lƣợng của silica từ 6 - 9,5% về khối lƣợng thì thể tích vi lỗ tăng từ 44 - 67%. Điều này đƣợc giải thích là phần ƣa nƣớc EO có thể tƣơng tác với silica bị oligome hóa qua tƣơng tác tĩnh điện và liên kết hiđro. Do đó tăng sự có mặt của silica sẽ tăng khả năng liên kết với EO, phần EO ƣa nƣớc dài hơn và tạo ra thành mao quản silica wall dày hơn, phần lõi kị nƣớc bị co lại hơn làm cho kích thƣớc mao quản hẹp hơn và sự tƣơng tác EO với silica tạo nên thành mao quản nhiều vi lỗ hơn [24] (Hình 1.13).
Hình 1.13. Sự tăng độ dày thành mao quản khi tăng hàm lượng TEOS (Dp:Diameter pore: đường kính mao quản, W: Wall thickness: độ dày thành mao quản)
+ Sự thêm các chất phụ trợ nhƣ D-glucozơ cũng làm thay đồi tính chất của vật liệu: sau khi thêm D-glucozơ, liên kết hyđro có thể hình thành bằng các nhóm - OH của D-glucozơ và phần ƣa nƣớc PEO của copolime 3 khối. Do đó khi tăng tỉ lệ khối lƣợng D-glucozơ/F127, phần ƣa nƣớc PEO bị co lại và độ dày thành mao quản do đó giảm đi [41] (Hình 1.14).
Hình 1.14. Sự co chuỗi PEO khi tăng hàm lượng D-glucozơ
+ Mẫu tổng hợp mà trong giai đoạn phản ứng có khuấy và không khuấy có cùng nồng độ TEOS ít có sự khác nhau về kích thƣớc mao quản nhƣng mẫu khuấy có cấu trúc trật tự hơn nhiều.
+ Vật liệu sau khi tổng hợp thực hiện sự ép viên tạo rây phân tử cũng làm giảm cả diện tích bề mặt và thể tích mao quản do sự tăng độ chặt khít vật lý.