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27.06.2017 | Original Contribution | Ausgabe 9/2017

Colloid and Polymer Science 9/2017

Free-standing disk mold crystalline polyethyleneimine gels: physical properties and chemical function in mineralization

Zeitschrift:
Colloid and Polymer Science > Ausgabe 9/2017
Autoren:
Daiki Soma, Ren-Hua Jin
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s00396-017-4125-6) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

In this work, we synthesized free-standing disk-shaped gels (FGPEI) from the chemical cross-linking of linear polyethyleneimine (LPEI), and investigated their crystalline features in gel state and templating function in mineralizations of silica and titania. It was found that the FGPEIs with different cross-linkers and different cross-linking degrees showed remarkable crystalline properties in water containing state but became amorphous in the swollen state in methanol. This is reversible by alternating the medium of water and methanol. The crystalline domains in the FGPEI were estimated by XRD as in the ranges of 3.0~11 nm. Immersion of the disk-shaped FGPEIs in tetramethoxysilane (TMOS) solutions spontaneously resulted in the corresponding hybrids SiO2/FGPEIs keeping the same disk shape with silica content of 63%. Calcinating the hybrids could tune them into monolith silica with mesoporous structure consisting of nanoparticle (ca. 20 nm) agglomeration. On the other hand, immersion of the FGPEI in tetraisopropyloxy titanium solution offered hybrid of TiO2/FGPEI but only with ca. 14% content of TiO2. However, calcination of this hybrid at different temperatures could result in monolith titania possessing mesopore and/or macropore structures inside with agglomeration of anatase- and/or rutile-type nanoparticles.

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Zusatzmaterial
ESM 1 (DOCX 1576 kb).
396_2017_4125_MOESM1_ESM.docx
Literatur
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