3
SPIS TREŚCI
Indeks ważniejszych skrótów i oznaczeń stosowanych w pracy ……… 6
WPROWADZENIE I CEL PRACY ……… 8
I. CZĘŚĆ LITERATUROWA ……….…… 11 1.1. Polimery krzemoorganiczne ……… 11 1.2. Polisiloksany ……….. 13 1.2.1. Charakterystyka polisiloksanów ………... 13 1.2.2. Otrzymywanie polisiloksanów ………... 15 1.2.3. Zastosowanie polisiloksanów ……….. 20 1.3. Polisilazany ……….. 22 1.3.1. Charakterystyka polisilazanów ………... 22 1.3.2. Otrzymywanie polisilazanów ……….. 23 1.3.3. Zastosowanie polisilazanów ……… 26 1.4. Układy polisiloksanowo-silazanowe ………... 28
1.5. Otrzymywanie porowatych polimerów ………. 31
1.5.1. Porowate polimery organiczne HIPE ……….. 33
1.5.2. Porowate polimery krzemoorganiczne HIPE ……… 35
1.6. Polisiloksanowe i polisilazanowe nośniki Pd i Pt ………... 38
1.6.1. Nośniki polisiloksanowe Pd i Pt ………. 39 1.6.2. Nośniki polisilazanowe Pd i Pt ……… 45 II. CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA ……… 48 2.1. Stosowane odczynniki ……….. 48 2.1.1. Polimery ……… 48 2.1.2. Rozpuszczalniki ……… 48 2.1.3. Czynniki sieciujące……….…….. 49 2.1.4. Inne ……….. 49
2.2. Otrzymywanie sieci polisiloksanowo-silazanowych ………. 51
2.2.1. Nieporowate sieci otrzymywane z poli(metylowodorosiloksanu) ………... 51
2.2.2. Porowate sieci otrzymywane z poli(metylowodorosiloksanu) ...…………... 52
2.2.3. Sieci otrzymane z poli(dimetylosiloksan-ko-metylowodorosiloksanu).… 53 2.3. Wprowadzanie Pd i Pt do otrzymanych sieci polisiloksanowo-silazanowych ….. 54
4
2.3.1. Wprowadzanie palladu ……… 54
2.3.2. Wprowadzanie platyny ……….……….. 55
2.4. Metody badawcze i aparatura ……….… 56
2.4.1. Spektrofotometria UV-Vis ………. 56
2.4.2. Spektroskopia 29Si MAS-NMR ………. 56
2.4.3. Spektroskopia w podczerwieni (FT-IR) ……… 56
2.4.4. Dyfrakcja rentgenowska (XRD) ……….. 57
2.4.5. Badania mikroskopowe (SEM, TEM) ……….. 57
2.4.6. Badania termiczne ……….. 57
2.4.7. Badania pęcznienia ……… 58
2.4.8. Piknometria helowa ………. 58
2.4.9. Średnia masa molowa między węzłami sieci i gęstość usieciowania …… 58
2.4.10. Analiza elementarna (oznaczanie zawartości C, H, N w próbkach) …….. 59
2.4.11. Oznaczanie zawartości Pd i Pt w próbkach ……….…. 60
2.4.12. Rentgenowska spektroskopia fotoelektronów (XPS) ……….………... 60
2.4.13. Badania katalityczne ………..…… 60
III DYSKUSJA WYNIKÓW ………. 62
3.1. Nieporowate sieci polisiloksanowo-silazanowe otrzymane z PMHS ……….. 64
3.1.1. Gęstości usieciowania wyjściowych układów ………...… 64
3.1.2. Analiza elementarna wyjściowych układów ……….…. 65
3.1.3. Spektroskopia 29Si MAS-NMR wyjściowych układów ……….…. 67
3.1.4. Analiza zawartości metali w układach ……….…. 69
3.1.5. Spektroskopia w podczerwieni (FT-IR) układów wyjściowych i zawierających Pt, Pd ……… 72
3.1.6. Wygląd otrzymanych materiałów ………... 80
3.1.7. Skaningowa i transmisyjna mikroskopia elektronowa (SEM, TEM) ……… 82
3.1.8. Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego (XRD) ………..……….. 88
3.1.9. Rentgenowska spektroskopia fotoelektronów (XPS) ………..… 92
3.1.10. Analiza termiczna ……….………. 100
3.1.11. Właściwości katalityczne układów zawierających Pd i Pt ……… 106
3.2. Układy HIPE otrzymane z PMHS ……….…… 117
5
3.2.2. Analiza elementarna wyjściowych układów HIPE ……….. 118
3.2.3. Spektroskopia 29Si MAS-NMR wyjściowych układów HIPE ……….. 120
3.2.4. Immobilizacja metali w układach HIPE ……….…….…… 123
3.2.5. Spektroskopia w podczerwieni (FT-IR) wyjściowych układów HIPE oraz zawierających Pd ……….…….. 123
3.2.6. Wygląd otrzymanych materiałów ……….…… 126
3.2.7. Skaningowa i transmisyjna mikroskopia elektronowa (SEM, TEM) ..….. 127
3.2.8. Analiza termiczna ……… 130
3.3. Układy otrzymane z kopolimerów K50 i K25 ………. 132
3.1.1. Gęstości usieciowania wyjściowych układów………. 133
3.1.2. Analiza elementarna wyjściowych układów……… 135
3.1.3. Spektroskopia 29Si MAS-NMR wyjściowych układów……… 136
3.1.4. Analiza zawartości metali w układach ……….……… 139
3.1.5. Spektroskopia w podczerwieni (FT-IR) układów wyjściowych i zawierających Pd, Pt ………. 141
3.1.6. Wygląd otrzymanych materiałów ………... 146
3.1.7. Skaningowa i transmisyjna mikroskopia elektronowa (SEM, TEM)……147
3.1.8. Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego (XRD)……… 153
3.1.9. Rentgenowska spektroskopia fotoelektronów (XPS)………. 155
3.1.10. Analiza termiczna………... 159
3.1.11. Właściwości katalityczne układów zawierających Pd ………..…. 165
PODSUMOWANIE I WNIOSKI ………...………. 169
