COMPOSITIONS AND PROCESSES FOR SYNTHESIZING CUBIC MESOPOROUS SILICAS HAVING "NOODLE-LIKE" MORPHOLOGY

• Main Authors: BOLLAPRAGADA, PHANI KIRAN, AKOLEKAR, DEEPAK
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 10.04.2014
• Subjects: CHEMISTRY; COMPOUNDS THEREOF; INORGANIC CHEMISTRY; METALLURGY; NON-METALLIC ELEMENTS

Cubic mesoporous silicas having substantially cylindrical morphology may be prepared using a combination of a first structure-directing template, such as tetramethyl ammonium hydroxide; water; a second structure-directing template, such as cetyltrimethylammonium bromide; a morphology-directing template, such as a poloxamer having a weight average molecular weight ranging from 5,000 to 20,000 Daltons; and a silica source; in the substantial absence of an alcohol solvent. The resulting materials may exhibit a three-dimensional channel structure, a length from 3 to 10 micrometers and a width from 300 nanometers to 10 micrometers, resulting in an aspect ratio from 1 to 300. Further characterization may include a surface area from 1300 to 1500 square meters per gram, an average pore diameter from 20 to 26 angstroms, and an average pore volume ranging from 0.7 to 1.1 cubic centimeters per gram. These materials are useful for molecular transport and release applications in a variety of uses, including, for example, membrane separations, metal incorporation, electronic devices, drug delivery, and adsorption. L'invention concerne des silices mésoporeuses cubiques ayant une morphologie sensiblement cylindrique, pouvant être préparées à l'aide d'une combinaison constituée d'un premier modèle d'orientation de structure, tel que de l'hydroxyde de tétraméthyl-ammonium; d'eau; d'un second modèle d'orientation de structure, tel que le bromure de cétyltriméthylammonium; d'un modèle d'orientation de morphologie, tel qu'un poloxamère ayant un poids moléculaire moyen en poids allant de 5000 à 20000 Daltons; et d'une source de silice; en l'absence substantielle d'un solvant alcoolique. Les matériaux obtenus peuvent présenter une structure de canal à trois dimensions, une longueur de 3 à 10 micromètres et une largeur de 300 nanomètres à 10 micromètres, ce qui permet d'obtenir un rapport longueur/largeur compris entre 1 et 300. Une autre caractéristique de ces matériaux peut comprendre une surface de 1300 à 1500 mètres carrés par gramme, un diamètre moyen de pore de 20 à 26 angströms et un volume de pore moyen allant de 0,7 à 1,1 centimètre cube par gramme. Ces matériaux sont utiles pour des applications de libération et de transport moléculaire dans des utilisations variées, y compris, par exemple, les séparations par membrane, l'incorporation de métal, les dispositifs électroniques, l'administration de médicament, et l'adsorption.