1 .Tổng quan về sét
2. Ứng dụng của sét biến tính làm vật liệu chế tạo cacbon mao quản
2.4 Biến tính vật liệu cacbon mao quản trung bình
Nhƣ đã trình bày ở trên, vật liệu cacbon mao quản trung bình với hàng loạt cấu trúc khác nhau đã đƣợc tổng hợp từ các chất tạo cấu trúc vô cơ hoặc hữu cơ khác nhau, tiền chất cacbon và phƣơng pháp tổng hợp. Các ứng dụng của vật liệu mao quản trung bình trật tự này trong tách chất, xúc tác, điện hóa… địi hỏi phải biến tính bề mặt. Tuy nhiên, các phƣơng pháp biến tính hóa học bề mặt cacbon thƣờng rất khó khăn do hoạt tính của cacbon rất thấp. Một trong những kỹ thuật biến tính chức hóa bề mặt cacbon liên quan đến q trình oxi hóa bằng axit hoặc ozon tạo ra các nhóm chức chứa oxi nhƣ axit cacboxylic, este, quinon. Tuy nhiên, nhƣợc điểm của các phƣơng pháp này là có thể phá vỡ bề mặt cacbon hoặc cấu trúc mao quản trong q trình xử lý oxi hóa.
Ryoo và cộng sự [26] chức hóa vật liệu mesocacbon trật tự bằng cách tẩm với các monome hữu cơ. Các monome hữu cơ sau đó chuyển hóa thành các polyme khâu mạch. Các nhóm chức bề mặt đƣợc tạo ra thông qua việc lựa chọn monome. Kết quả là tạo ra vật liệu cacbon lƣỡng chức của mesoporous cacbon (tính chất dẫn điện) và của polime hữu cơ. Cấu trúc cacbon đƣợc duy trì trong q trình polime hóa và đây là chìa khóa của phƣơng pháp chức hóa này.
Một phƣơng pháp chức hóa vật liệu cacbon mao quản trung bình là dùng kỹ thuật khơng dung mơi mà trong đó hợp chất diazoni đƣợc sinh ra tại chỗ và phản ứng với bề mặt cacbon [36, 37]. Các nhóm aryl đƣợc thế ở vị trí 4 (ArR, R = Cl, CO2R’, ankyl) đƣợc gắn đồng hóa trị lên bề mặt của vật liệu cacbon mao quản trung bình có trật tự khi dùng SBA-15 hoặc MCM-48 nhƣ là chất tạo cấu trúc. Sự có mặt của các nhóm chức trên bề mặt cacbon biến tính đƣợc khẳng định bằng phổ hồng ngoại, phân tích nhiệt vi sai, kính hiển vi điện tử quét và hấp phụ nitơ. Mật độ nhóm chức từ 0.9 đến 1.5 μmol/m2 thu đƣợc trên các vật liệu cacbon mao quản trung bình trật tự.
Xuất phát từ những đặc điểm và tính chất của các họ vật liệu cacbon khác nhau, chúng tơi tiến hành tổng hợp nanoporous cacbon từ khung khống sét Di Linh
biến tính. Kết quả nghiêm cứu góp phần tìm kiếm con đƣờng tổng hợp cacbon mao quản xốp thơng qua việc dùng khống sét là chất tạo cấu trúc ban đầu.