Multimodal Porous Particles
Beschreibung
Silikat-basierte Materialien mit definierten Nanoporen sind für ein breites Spektrum von Anwendungen interessant. Die Eigenschaften konventioneller nanoporöser Materialien werden hauptsächlich von der mittleren Porengrösse und von der Art der Porenstruktur bestimmt. Solche unimodale poröse Materialien zeigen allerdings strukturbedingte Nachteile, die beispielweise im Einsatz als Träger für katalytisch aktive Zentren oder als Partikel zum Transport von Wirkstoffen stark limitierend wirken. Durch die Synthese multimodaler poröser Partikel und die dadurch erreichte Kombination verschiedener Porensysteme können die Eigenschaften der nanoporösen Partikel besser auf eine spezifische Anwendung abgestimmt werden. Durch neue Synthesekonzepte sollen die strukturelle Vielfalt und das Verständnis nanoporöser Materialien erweitert werden. Im Mittelpunkt stehen anorganische und organische Partikel mit definierten Porensystemen. Die Kombination von Systemen mit unterschiedlichen Porengrössen und die gezielte Anordnung dieser Systeme in einem Partikel (Kern-Schale-Prinzip) tragen zur Optimierung der Materialeigenschaften bei. Die Synthesewege sollen zudem eine Kontrolle der Partikelgrösse im Mikro- und Submikrometerbereich erlauben. Ökologisch und toxikologisch unbedenkliche Materialien für Katalyse, Wirkstofftransport, Adsorption und Separation, sowie Sensortechnologie gewinnen zunehmend an Bedeutung. Silikat-basierte poröse Materialien bieten diesbezüglich zwar ideale Voraussetzungen, ihre Eigenschaften sind aber in der Regel nicht für spezifische Anwendungen massgeschneidert. Die in diesem Projekt untersuchten Synthesekonzepte erlauben eine unabhängige Kontrolle von Porenstrukturen, Partikelgrössen und Oberflächenchemie. Die Konzepte erweitern daher die Einsatzmöglichkeiten poröser Materialien und tragen zum Verständnis von Porensystemen im Nanometerbereich bei.
Eckdaten
Projektleitung
Projektteam
Samuel Gallagher, Michael Reber, Nicola Zucchetto
Projektstatus
abgeschlossen, 05/2017 - 04/2021
Institut/Zentrum
Institut für Chemie und Biotechnologie (ICBT)
Drittmittelgeber
SNF-Projektförderung / Projekt Nr. 172805
Projektvolumen
413'000 CHF
Publikationen
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Multiple equilibria describe the complete adsorption isotherms of nonporous, microporous, and mesoporous adsorbents
2022 Calzaferri, Gion; Gallagher, Samuel H.; Brühwiler, Dominik
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Silica particles with fluorescein-labelled cores for evaluating accessibility through fluorescence quenching by copper
2021 Gallagher, Samuel H.; Schlauri, Paul; Cesari, Emanuele; Durrer, Julian; Brühwiler, Dominik
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Entropy in multiple equilibria : argon and nitrogen adsorption isotherms of nonporous, microporous, and mesoporous materials
2021 Calzaferri, Gion; Gallagher, Samuel; Brühwiler, Dominik
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Hollow silica cubes with customizable porosity
2020 Gallagher, Samuel; Trussardi, Olivier; Lipp, Oliver; Brühwiler, Dominik
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The structure of mesoporous silica obtained by pseudomorphic transformation of SBA-15 and SBA-16
2018 Zucchetto, Nicola; Reber, Michael; Pestalozzi, Lias; Schmid, Ramon; Neels, Antonia; Brühwiler, Dominik
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Strategies for localizing multiple functional groups in mesoporous silica particles through a one-pot synthesis
2018 Zucchetto, Nicola; Brühwiler, Dominik
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Synthesis of advanced mesoporous materials by partial pseudomorphic transformation
2018 Reber, Michael; Zucchetto, Nicola; Brühwiler, Dominik