Mesoporösa material har en definierad porstorlek mellan 2-50 nm. I början på 1990-talet kom man på ett sätt att organisera porerna så att de hade en enhetlig storlek och var arrangerade i ett regelbundet mönster. Tänkbara användningsområden för mesoordnade material är, separationsteknik, katalysatorer, adsorbenter av föroreningar och kontrollerad frisättning av till exempel läkemedel. Den här avhandlingen behandlar nya metoder att framställa mesoordnad kiseldioxid och titandioxid. Dessa metoder bygger på användandet av vätskekristaller.
Vattenglas är en basisk vattenlösning av kiseldioxid som används i många olika sammanhang för storskalig produktion av kiseldioxidbaserade produkter. Vattenglas som källa för mesoordnad kiseldioxid är intressant eftersom det möjliggör en direkt och billigare metod än de som typiskt används idag. Förutom att vattenglaset i sig är en billig kiselkälla så kan det också användas direkt som vattenfas i vätskekristallen vilket förenklar metoden eftersom antalet ingående komponenter i syntesen minskar.
Mesoordnad titandioxid är intressant eftersom det potentiellt främjar de fotoaktiva egenskaperna på grund av sin större reaktiv yta, ökade kontakt mellan titandioxidpartiklarna samt en mer definierad porstorlek och porstruktur. I avhandlingen presenteras en metod att bilda kristallin titandioxid vid låga temperaturer och hur kristallstrukturen kan kontrolleras samt hur man sedan kan inkorporera dessa kristallina nanopartiklar i en mesoordnad form.
Mesoporous materials are defined as materials with pore size between 2-50 nm. In the early 1990s, a way to organize the pores so they had a uniform size and were arranged in a regular pattern, was invented. Potential uses for mesoordered materials are, separation technolgy, catalysts, adsorbents of pollutants and controlled release of such drugs. This thesis deals with new methods to produce mesoordered silica and titania. These methods are based on the use of liquid crystals.
Waterglass is an alkaline aqueous solution of silica used in a wide variety of large-scale production of silicabased products. Waterglass as a source for mesoordered silica is interesting because it allows for more direct and less expensive methods than those typically used today. In addition the waterglass can also be used directly as the aqueous phase in liquid crystal, which simplifies the method because the number of components used in the synthesis is reduced.
Mesoordered titanium dioxide is interesting because it potentially enhances the photo-active properties due to their greater reactive surface area, increased contact between the titanium dioxide particles and a more defined pore size and pore structure. The thesis presents a method to form crystalline titanium dioxide at low temperatures, how the crystal structure can be controlled and how these crystalline nano-particles can be incorporated in a mesoordered form.