Synteza i właściwości mezoporowatych węgli z cząstkami złota

Przebadano mezoporowate kompozyty polimerowe i węglowe z cząstkami złota, otrzymane metodą miękkiego odwzorowania w środowisku kwasowym stosując rezorcynol i formaldehyd, jako prekursory węglowe, trójblokowy kopolimer Lutrol F127, jako miękką matrycę oraz kwas tetrachlorozłotowy, jako źródło cząstek metalicznego złota. Wprowadzono stosunkowo duże (10% wag. i 20% wag.) ilości cząstek metalicznego złota do matrycy węglowej. Pomimo to, że obecność nieporowatych cząstek złota o dużej masie pogarsza właściwości adsorpcyjne mezoporowatych kompozytów polimerowo-złotych i węglowo-złotych, wykazano, że pogorszenie to nie było tak duże, jak to ilustrują zmiany powierzchni właściwej od 300 m2/g do ponad 800 m2/g, objętości porów od ok. 0,4 cm3/g do ponad 0,7 cm3/g i średniego wymiaru mezoporów ok. 7 9 nm. Wyniki badań szerokokątowego rozpraszania promieniowania rentgenowskiego (XRD) dowiodły obecności cząstek metalicznego złota w matrycy polimerowej i węglowej, natomiast zdjęcia ze skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) wykazały znaczne zróżnicowanie kształtów i wymiarów cząstek złota. Stwierdzono, że dobrze rozwinięta struktura porowata kompozytów polimerowo-złotych i węglowo-złotych stwarza możliwość wykorzystania tych materiałów w specyficznych procesach adsorpcyjnych i katalitycznych w inżynierii środowiska.

The materials under study were mesoporous polymer and carbon composites with gold particles, obtained by soft templating under acidic conditions, with resorcinol and formaldehyde as carbon precursors, Lutrol F127 as a soft template, and tetrachloroauric acid as a gold source. Two different, relatively large (10 and 20 wt.%) portions of gold were embedded into the carbon matrix. Although the presence of nonporous gold particles of a large mass deteriorates the adsorption properties of mesoporous polymer-gold and carbon-gold composites, it has been found that the deterioration was not drastic, as can be inferred from the range of changes in surface area (from 300 to 800 m2/g), pore volume (from approx. 0.4 to more than 0.7 cm3/g) and average pore width (from approx. 7 to 9 nm). Wide-angle powder X-ray dif-fraction (XRD) patterns have confirmed the presence of gold particles in polymer and carbon composites. Scanning electron microscopy (SEM) images have revealed noticeable differences in the size and shape of the gold particles. The well-developed porous structure of the polymer-gold and carbon-gold composites studied offers opportunities for the application of those ma-terials to specific adsorption and catalytic processes used in environmental engineering.