MCM-41

L' MCM-41 , a Mobil Composition of Matter  (en) n o  41, è una gerarchia della struttura del materiale mesoporoso delle famiglie di silicati e alluminosilicati sviluppata negli anni '90 nei laboratori dell'azienda Mobil per l'uso come catalizzatore o supporto catalizzatore. Contiene una disposizione regolare di mesopori cilindrici che formano un sistema di pori unidimensionale. È caratterizzato da un diametro dei pori regolabile in modo indipendente e da una distribuzione precisa dei pori, i pori hanno un'ampia superficie e un grande volume. Questi pori sono più grandi di quelli delle zeoliti e la distribuzione dei pori può essere facilmente regolata. I mesopori hanno un diametro compreso tra 2 e 6,5  nm .

A differenza delle zeoliti, il reticolo MCM-41 non porta i centri dell'acido di Brønsted perché non contiene un atomo di alluminio . L'acidità dell'MCM-41 drogato con alluminio è quindi paragonabile a quella degli alluminosilicati amorfi.

Per ottenere pori di diametro definito vengono utilizzati tensioattivi che formano micelle durante la sintesi in soluzione. Queste micelle formano strutture di base che aiutano a costruire la rete mesoporosa. Il tensioattivo generalmente utilizzato per produrre MCM-41 è il bromuro di cetiltrimetilammonio ( CTAB ). Il tensioattivo forma dapprima micelle a forma di bastoncello che si allineano formando reti esagonali. La silice viene quindi introdotta nella soluzione e copre le aste. La calcinazione porta alla condensazione di gruppi silanolo in modo che gli atomi di silicio siano legati con atomi di ossigeno . La matrice organica viene ossidata dalla calcinazione e scompare completamente.

MCM-41 Synthesis Français.svg

Gli MCM-41, come le zeoliti, sono ampiamente utilizzati nel cracking catalitico .

Note e riferimenti

  1. (in) Meiqing Guo, Hefeng Wang Di Huang Zhijun Han, Qiang Li Xiaojun Wang e Jing Chen , Biosensore catecolico amperometrico basato su una laccasi immobilizzata è una matrice di carbonio mesoporosa ordinata (N-WTO) / PVA drogata con azoto  " , Scienza e tecnologia di Advanced Materials , vol.  15, n o  3, 10 giugno 2014, Articolo n .  035,005 ( PMID  27877681 , PMCID  5,090,526 , DOI  10.1088 / 1468-6996 / 15/3/035005 , bibcode  2014STAdM..15c5005G , leggi online )
  2. (a) Brian G. Trewyn Igor I. Slowing, Supratim Giri, Hung-Ting Chen e Victor S.-Y. Lin , Sintesi e funzionalizzazione di una nanoparticella di silice mesoporosa basata sul processo Sol-Gel e applicazioni a rilascio controllato  " , Accounts of Chemical Research , vol.  40, n o  9, 24 luglio 2007, p.  846-853 ( PMID  17645305 , DOI  10.1021 / ar600032u , leggi in linea )
  3. (in) Frank Stallmach Jörg Kärger Cordula Krause e Uwe Jeschke Markus Oberhagemann , Evidence of Self-Anisotropic Diffusion of Guest Molecules in Nanoporous Materials of MCM-41 type  " , Journal of the American Chemical Society , Vol.  122, n o  38, 6 settembre 2000, p.  9237-9242 ( DOI  10.1021 / ja001106x , leggi in linea )
  4. (EN) Marius-Christian Silaghi, Céline Chizallet e Pascal Raybaud , “  Le sfide su aspetti molecolari di dealluminazione e desilicazione di zeoliti  ” , microporosa e materiali mesoporosi , vol.  191, giugno 2014, p.  82-96 ( DOI  10.1016 / j.micromeso.2014.02.040 , leggi online )
  5. (in) Abdelhamid Sayari , Catalysis by Crystalline Mesoporous Molecular Sieves  " , Chemistry of Materials , vol.  8, n o  8, 14 agosto 1996, p.  1840-1852 ( DOI  10.1021 / cm950585 + , leggi in linea )