Porézní anorganické Si systémy s org. funkčními skupinami Článek: HOFFMANN, Frank a Michael FRÖBA. Vitalising porous inorganic silica networks with organic functions—PMOs and related hybrid materials, 2011 Maxim Savelov, FM TUL, 2015

Požadavky na materiál → mnoho užitečných aplikací Pravidelný porézní materiál Specifický vnitřní povrch → co největší Póry požadované velikosti → nastavení velikosti v řádech nm Mechanicky i termálně stabilní Možnost navázání funkčních skupin → mnoho užitečných aplikací

Vlastnosti velký objem pórů obrovský měrný povrch → pravidelnost a nastavitelnost pórozity MCM (Mobil Composition of Matter) MCM – 41 [2] MCM – 48 [2]

Syntéza pomocí SDA Structure directing agent → surfaktant křemičitý prekurzor Polykondenzace [1] [3]

Organicko – anorganický materiál úzká distribuce velikosti pórů → molekulová síta → katalýza, chromatografie absence úzkých pórů → lepší přístupnost k aktivním místům funkčních skupin lepší reprodukovatelnost materiálu se stejnými parametry nové sorpční vlastnosti, dané přítomnými funkčními skupinami 3 způsoby: post-synthetic (grafting) co-condensation Periodic mesoporous organosilicas Pórézní materiál s funkčními skupinami [4]

Grafting method 3 skupiny funkc. činidel Nevýhody Chloroorganosilany Silazany Alkoxyorganosilany Nevýhody Snižování porozity Nehomogenita Možné zablokování pórů

Co-condensation přímá syntéza (Si prekurzor + funkc. činidlo) + homogenní rozmístění funkčních skupin + menší redukce porozity - menší hustota funkčních skupin

Periodické mezoporézní organokřemičitany využití silsesquioxanů (R‘O)3Si-R-Si(OR‘)3 → zesítění funkční skupiny jsou zabudovány do stěn porézního materiálu → homogenní rozložení + 2 různé funkční skupiny - nedostupnost prekurzorů

Aplikace Katalýza – velké množství katalytických center v malém objemu Chromatografie – stacionární fáze; separace podle polarity a velikosti Immobilizace enzymů a biokatalýza Materiál s nízkou relativní permitivitou Magnetické duté nanočástice – doprava léčiv, MRI kontrastní látka, separace proteinů odstranění škodlivých látek – např. těžkých kovů a další….

Senzory velmi individuální, chemosenzory ATP senzor: MCM – 41 funkc. APTES → navázání 9-anthraldehyd → vznik N-propylanthracene-10-amino skupin při vystavení ATP se intenzita fluorescence snižuje lze detekovat i 500 ppb ATP ve vodném roztoku 9-anthraldehyd [5]

Zdroje [1] HOFFMANN, Frank a Michael FRÖBA. Vitalising porous inorganic silica networks with organic functions—PMOs and related hybrid materials. Chemical Society Reviews [online]. 2011, roč. 40, č. 2, s. 608–620 [vid. 6. leden 2015]. ISSN 1460-4744. Dostupné z: doi:10.1039/C0CS00076K [2] MEYNEN, V., P. COOL a E. F. VANSANT. Verified syntheses of mesoporous materials. Microporous and Mesoporous Materials [online]. 2009, roč. 125, č. 3, Verified Syntheses of Mesoporous Materials, s. 170–223 [vid. 6. leden 2015]. ISSN 1387-1811. Dostupné z: doi:10.1016/j.micromeso.2009.03.046 [3] COTÍ, Karla K., Matthew E. BELOWICH, Monty LIONG, Michael W. AMBROGIO, Yuen A. LAU, Hussam A. KHATIB, Jeffrey I. ZINK, Niveen M. KHASHAB a J. Fraser STODDART. Mechanised nanoparticles for drug delivery. Nanoscale [online]. 2009, roč. 1, č. 1, s. 16–39. ISSN 2040-3372. Dostupné z: doi:10.1039/b9nr00162j [4] Functionalized Mesoporous Silica Shown Effective in Delivering Antibodies to Tumors [online]. [vid. 6. leden 2015]. Dostupné z: http://www.medgadget.com/2010/05/functionalized_mesoporous_silica_shown_effective_in_delivering_antibodies_to_tumors.html [5] 9-Anthracenecarboxaldehyde 97% | Sigma-Aldrich [online]. [vid. 6. leden 2015]. Dostupné z: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/278688?lang=en&region=CZ

Děkuji za pozornost