Investigation of the factors influencing the structural stability of mesoporous silica molecular sieves

Igarashi, Naoko; Koyano, Keiko A.; Tanaka, Yoshiyori; Nakata, Shinichi; Hashimoto, Kazuhito; Tatsumi, Takashi

doi:10.1016/s1387-1811(03)00286-5

Cited by 81 publications

(56 citation statements)

References 34 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The amount of silanol groups relative to total silicon molecules was determined based on the following equation (Igarashi et al 2003): SiOH (mol% Si) 100( 2Q 2 Q 3) /(Q 3 Q2 Q4). = + + +…”

Section: Methoxytrimethylsilanementioning

confidence: 99%

Solid-state ²⁹Si NMR and FTIR analyses of lignin-silica coprecipitates

Cabrera

Larsen

et al. 2016

Holzforschung

View full text Add to dashboard Cite

When agricultural residues are processed to ethanol, lignin and silica are some of the main byproducts. Separation of these two products is difficult and the chemical interactions between lignin and silica are not well described. In the present study, the effect of lignin-silica complexing has been investigated by characterizing lignin and silica coprecipitates by FTIR and solid state NMR. Silica particles were coprecipitated with three different lignins, three lignin model compounds, and two silanes representing silica-inlignin model compounds. Comparison of 29 Si SP/MAS NMR spectra revealed differences in the distribution of silanol hydroxyl groups among different coprecipitates. These differences are dependent on the lignin type. The results are interpreted that the underlying mechanism of the interactions is the formation of hydrogen bonds between lignin aliphatic hydroxyl or carboxyl groups and the silanols, but not a condensation of the silica-inlignin among the silica particles and not the formation of C-O-Si bonds.

show abstract

“…The amount of silanol groups relative to total silicon molecules was determined based on the following equation (Igarashi et al 2003): SiOH (mol% Si) 100( 2Q 2 Q 3) /(Q 3 Q2 Q4). = + + +…”

Section: Methoxytrimethylsilanementioning

confidence: 99%

Solid-state ²⁹Si NMR and FTIR analyses of lignin-silica coprecipitates

Cabrera

Larsen

et al. 2016

Holzforschung

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Recently, several new types of large-pore mesoporous silica materials, such as SBA-15, have been reported [2,3], where the material's structure and texture, especially the acidic sites, affect its catalytic properties [4].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Propylsulfonic acid functionalized mesoporous silica catalysts for esterification of fatty acids

Jeenpadiphat

Björk

Odén

et al. 2015

Journal of Molecular Catalysis A: Chemical

View full text Add to dashboard Cite

The catalytic properties of three types of mesoporous silica SBA-15 (rope, rod and fiber), with 9.2 nm or 12.1 nm large mesopores, were examined with respect to their morphology and pore size. Commercially available Amberlyst-15 and the small pore sized MCM-41 were used for comparison. The catalysts were prepared by functionalization of the silica supports with propyl sulfonic acid (Pr-SO3H) using post-synthesis grafting with 3-mercaptopropyltrimethoxysilane as a propyl-thiol precursor. All materials remained in a well-ordered hexagonal mesoporous structure after Pr-SO3H functionalization. The performance of the Pr-SO3H-functionalized mesoporous silicas was evaluated in terms of their catalytic activity in the esterification of oleic acid with short (methanol) and long (glycerol) chain alcohols, i.e. to test the effect of the pore size on the substrate conversion and product yield. The synthesized catalysts were highly active and the product composition could be tuned by selective choice of the mesopore size. The Pr-SO3H-functionalized rope-shaped SBA-15 gave the highest catalytic activity (in terms of the highest methyl oleate and triglyceride yields and oleic acid conversion level), which was higher than that obtained with the commercial Amberlyst-15 catalyst. A high acid amount, large specific surface area and a suitable pore size are the likely reasons for the high yield gained by Pr-SO3H-functionalized rope-shaped SBA-15 silica.

show abstract

“…A maior atividade catalítica dá indícios de que este material apresenta maior quantidade de material orgânico em sua estrutura, uma vez que esses cátions compensam grupos silóxi, que são os sítios ativos para catálise. Nesse sentido, pode-se também inferir que esse catalisador apresenta menor quantidade de grupos silanóis, o que lhe confere maior estabilidade hidrotérmica (Igarashi, 2003).…”

Section: Resultsunclassified

“…Segundo Igarashi (2003), a perda dos picos secundários está ligada a maior quantidade de grupos silanol na estrutura, o que indica estrutura menos condensada e portanto menos estável hidrotermicamente. Em contrapartida, para o material sintetizado com trissilicato de sódio, observa-se um aumento dos picos de difração, em todos os casos com fase MCM-41 persistente.…”

Section: Resultsunclassified

“…Em seu trabalho, Igarashi et al (2003) demonstrou que a estabilidade hidrotérmica da MCM-41 está intimamente relacionada com a fonte de sílica utilizada na síntese e também com a temperatura na qual o material é sintetizado. Materiais sintetizados a temperaturas mais elevadas ou com sílica pirolisada apresentaram maior estabilidade que aqueles obtidos com ortossilicato de tetraetila (TEOS).…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Influência Da Fonte De Sílica Na Estabilidade Da Cta-MCM-41 Utilizada Em Transesterificação Catalítica

Zapelini¹,

Modesto²,

Silva³

et al. 2015

Anais Do Congresso Brasileiro De Engenharia Química Em Iniciação Científica - Cobeq IC 2015

View full text Add to dashboard Cite

RESUMO -Dentre os catalisadores heterogêneos utilizados na reação de transesterificação, principal rota de obtenção do biodiesel, estão as sílicas mesoporosas com propriedades básicas. Um material bastante promissor é a peneira molecular MCM-41 contendo cátions orgânicos em sua estrutura. Este trabalho apresenta os resultados da avaliação catalítica da MCM-41 sintetizada com diferentes tipos de fonte de sílica, mostrando como varia a sua estrutura com o reuso do catalisador na reação de transesterificação. INTRODUÇÃOA busca por catalisadores heterogêneos para a reação de transesterificação ocupa importante papel no cenário científico. A produção de biodiesel motiva a busca por materiais catalíticos mais ativos e estáveis na rota de obtenção desse biocombustível.Os materiais com sítios básicos são os mais utilizados, pois permitem operação em condições mais brandas (Gergogianni et al., 2009). Como exemplo, podemos citar a peneira molecular mesoporosa MCM-41 (Gómez et al., 2013). Sua atividade catalítica está ligada a presença de cátions de compensação dos grupos silóxi na estrutura da sílica. Os cátions mais utilizados na síntese desse material são os de amônio quaternário, como na maior parte dos casos, o cetiltrimetilamônio (CTA) .A lixiviação desses cátions pelo álcool presente no sistema reacional diminui a atividade catalítica da peneira molecular utilizada. Uma das maneiras de melhorar a atividade e estabilidade do catalisador, portanto, é encontrar um cátion orgânico que possua maior interação com a parede de sílica, e então, lixivie menos durante o processo de reuso .Testes de reuso desse material na reação de transesterificação apresentaram uma diminuição gradativa dos picos de difração, até perda da estrutura típica da MCM-41.Porém, quando a fonte de sílica utilizada é o Aerosil, os picos de difração aumentam. Em seu trabalho, Fabiano (2010) mostrou que durante o reuso da MCM-41 sintetizada com Aerosil, os poros são desobstruídos e a quantidade de material orgânico na estrutura da sílica diminui,

show abstract

Investigation of the factors influencing the structural stability of mesoporous silica molecular sieves

Cited by 81 publications

References 34 publications

Solid-state ²⁹Si NMR and FTIR analyses of lignin-silica coprecipitates

Solid-state ²⁹Si NMR and FTIR analyses of lignin-silica coprecipitates

Propylsulfonic acid functionalized mesoporous silica catalysts for esterification of fatty acids

Influência Da Fonte De Sílica Na Estabilidade Da Cta-MCM-41 Utilizada Em Transesterificação Catalítica

Contact Info

Product

Resources

About

Investigation of the factors influencing the structural stability of mesoporous silica molecular sieves

Cited by 81 publications

References 34 publications

Solid-state 29Si NMR and FTIR analyses of lignin-silica coprecipitates

Solid-state 29Si NMR and FTIR analyses of lignin-silica coprecipitates

Propylsulfonic acid functionalized mesoporous silica catalysts for esterification of fatty acids

Influência Da Fonte De Sílica Na Estabilidade Da Cta-MCM-41 Utilizada Em Transesterificação Catalítica

Contact Info

Product

Resources

About

Solid-state ²⁹Si NMR and FTIR analyses of lignin-silica coprecipitates

Solid-state ²⁹Si NMR and FTIR analyses of lignin-silica coprecipitates