5. Bố cục của luận văn
1.4.2. Sự hình thành SBA-15
Sự hình thành vật liệu SBA-15 có thể hình dung một cách đơn giản qua các giai đoạn phản ứng nhƣ sau:
- Chất hoạt động bề mặt F127, P123 hòa tan trong nƣớc hình thành nên pha mixen lần lƣợt là dạng lập phƣơng tâm khối (Hình 1.9) và lục lăng trong đó phần kị nƣớc PPO nằm ở bên trong còn phần ƣa nƣớc PEO ở phía ngoài của mixen.
- TEOS chịu sự thủy phân ở trong nƣớc hình thành nhóm silanol:
-Si-OR +H2O→ -Si-OH + ROH
- Sự ngƣng tụ theo kiểu oxo hóa hoặc ancolxo hóa hình thành nên silica
oligome:
-Si-OH + HO-Si- → -Si-O-Si- + H2O
- Các silica oligome này tƣơng tác với mixen đã hình thành cấu trúc pha theo
kiểu tƣơng tác S+XI+ (hay S0H+XI+) (S: surfactant, X: halogen, I: inorganic tức là
silica vô cơ . Trong môi trƣờng axit mạnh pH < 2 silica bị proton hóa mang điện tích dƣơng và tƣơng tác tĩnh điện chủ yếu với phần PEO ƣa nƣớc cũng bị proton hóa qua cầu ion halogenua (Hình 1.10).
Hình 1.9. Pha mixen dạng lập phương tâm khối của F127
Hình 1.10. Tương tác giữa chất hoạt động bề mặt và silica oligome qua cầu ion halogenua
Tại đây lại tiếp tục xảy ra quá trình ngƣng tụ và tạo thành silica polime. Khi nung ở nhiệt độ cao trong không khí, các chất hoạt động bề mặt bị loại bỏ hoàn toàn
để lại khung silica (SiO2)n, phần PPO bị loại bỏ để lại khoảng trống (mao quản) bên
trong vật liệu. Cũng lƣu ý rằng do thể tích của PEO nhỏ nên nó có khả năng thâm nhập vào bên trong thành mao quản silica và khi nung ở nhiệt độ cao, PEO bị loại bỏ và hình thành nên vi mao quản [26].