Synthesis and Properties of Phloroglucinol-Phenol-Formaldehyde Carbon Aerogels and Xerogels

0322816 - ÚFCH JH 2009 RIV US eng J - Journal Article
Jirglová, Hana - Pérez-Cadenas, A. F. - Maldonado-Hódar, F. J.
Synthesis and Properties of Phloroglucinol-Phenol-Formaldehyde Carbon Aerogels and Xerogels.
[Syntéza a vlastnosti phloroglucinol – phenol – formaldehyd uhlíkatých aerogelů a xerogelů.]
Langmuir. Roč. 25, č. 4 (2009), s. 2461-2466. ISSN 0743-7463
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : organic aerogels * immersion calorimetry * activated carbon
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 3.898, year: 2009

Carbon aerogels and xerogels were successfully prepared from phloroglucinol-phenol mixtures and characterized by different techniques to determine their potential. We examined the influence of the phloroglucinol/phenol ratio, reactant concentration, cure conditions, and drying method on the morphology and porosity of the samples. The gelation time was found to be independent of the phloroglucinol/phenol ratio in spite of the different reactivities of both monomers. In general, carbon aerogels have a high volume of mesopores and of micropores without diffusion restrictions. Carbon xerogels are denser materials without mesopores but with a well-developed microporosity that shows a strong molecular sieve effect. Therefore, while micro-/mesoporous carbon aerogels can be used as catalyst supports or VOC adsorbents, the microporous carbon xerogel could offer high selectivity in the separation of small Molecules from gaseous mixtures.

Ze směsi phloroglucinol-phenol byly úspěšně připraveny uhlíkaté aerogely a xerogely. Oba typy materiálů byly charakterizovány různými technikami ke zjištění jejich možností. Zkoumali jsme vliv molárního poměru phloroglucinol/phenol, vliv koncentrace reaktantů, podmínky syntézy a sušících metod na morfologii a porozitu vzorků. Bylo zjištěno, že čas gelatinace je nezávislý na poměru reaktantů phloroglucinol/phenol, přestože mají různou reaktivitu. Obecně lze říci, že uhlíkaté aerogely mají velké množství mezopórů i mikropórů bez difúzního omezení. Uhlíkaté xerogely jsou hustší materiály bez přítomnosti mezopórů, ale s rozvinutou mikroporézní strukturou, která ukazuje na silný molekulárně síťový efekt. Tudíž, zatímco mikro/mezoporézní uhlíkaté aerogely mohou být použity jako nosiče katalyzátorů nebo adsorbenty VOC, mikroporézní uhlíkaté xerogely by mohly poskytnout vysokou selektivitu při separaci malých molekul z plynných směsí.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0005140