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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 1/2010

01.04.2010 | Original Paper

Synthesis of [Si]-MCM-41 from TEOS and water glass: the water glass-enhanced condensation of TEOS under alkaline conditions

verfasst von: M. P. Mokhonoana, N. J. Coville

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 1/2010

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Abstract

Mesoporous [Si]-MCM-41 molecular sieve systems have been fabricated by aging silica gels in CTAB both at RT and under hydrothermal conditions with or without stirring. For the synthesis involving water glass as a SiO2 source, optimal conditions (100 °C, pH 10, crystallization time 2–3 days) gave reproducible, highly ordered [Si]-MCM-41 materials in multi gram scale with high lattice parameter values and BET surface areas. The synthesis with TEOS as silica source produced an inferior quality material. A novel synthesis route involving the use of mixtures of the two precursors gave [Si]-MCM-41 with improved structural (XRD) and microstructural (HRTEM) long-range order. Addition of small amounts of water glass to a TEOS-based synthesis gel under stirred conditions produced [Si]-MCM-41 with excellent mesoporosity, long-range microstructural order, XRD and S BET properties. These properties are reminiscent of those for materials obtained from water glass as a sole SiO2 source. The advantage of this route is that it gave high-quality materials at relatively lower temperatures (80 °C) and shorter crystallization times (6 h) after 21 h aging at RT. The variation of the XRD d 100 peak position, BET and HRTEM properties with [TEOS]/[water glass] ratio revealed that a ratio = 3.95 gave optimal production of the highly ordered materials. The data suggests that water glass acts as a structure-directing agent for the TEOS and is incorporated into the final structure.

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Metadaten
Titel
Synthesis of [Si]-MCM-41 from TEOS and water glass: the water glass-enhanced condensation of TEOS under alkaline conditions
verfasst von
M. P. Mokhonoana
N. J. Coville
Publikationsdatum
01.04.2010
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 1/2010
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-010-2161-5

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