Thermal collapse of sigle-walled aluminosilicate nanotubes: transformation mechanisms and morphology of the resulting lamellar phases

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Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: Thermal collapse of sigle-walled aluminosilicate nanotubes: transformation mechanisms and morphology of the resulting lamellar phases
Autori: C. Zanzottera; A. Vicente; M. Armandi; C. Fernandez; E. Garrone; B. Bonelli
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY. C, NANOMATERIALS AND INTERFACES
Tipo di referee: Tipo non specificato
Editore: ACS (American Chemical Society)
Volume: 116
Numero: 44
Intervallo pagine: pp. 23577-23584
Numero di pagine: 8
ISSN: 1932-7447
Abstract: The thermally-induced structural transformations are studied of three imogolite-type nanotube (NT) materials: i) proper imogolite (IMO, (OH)3Al2O3SiOH) with outer surface covered by Al-OH-Al groups and inner one lined by silanols; ii) methyl-imogolite (Me-IMO, (OH)3Al2O3SiCH3), in which at the inner surface silanols have been replaced by methyl groups, while the outer surface is unchanged, and iii) the material Me-IMO-NH2, obtained by grafting the outer surface of Me-IMO with 3-aminopropylsilane (3-APS). TG-MS analysis on the parent IMO only shows loss of water (up to ca. 700 K), while XRD indicates the formation of a lamellar phase, because of the mutual reaction of inner silanols. With both Me-IMO and Me-IMO-NH2, Mass spectrometry and NMR analysis reveals the occurrence of a more complex collapsing mechanism, basically due to the reaction of outer Al-OH groups and inner Si-CH3, following the cleavage of the NTs structure, yielding methane and transient Al-O-CH2-Si species. All three materials show a limited decrease in the interlayer distance caused by collapse, as well as a substantial residual porosity. It is concluded that the layered structure can be conceived as consisting in an overall buckled structure, the strong strain within the silico-alumina layer of the single-walled nanotube providing the driving force against a complete flattening. As a minor feature, decomposition of perchlorate species to chloride anions with release of molecular oxygen is observed with IMO, species which are trapped during the synthesis at the narrow interpores cavities
Data: 2012
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave: imogolite, nanotubes, lamellar phases, alumino-silicates, nmr spectroscopy
Dipartimenti (originale): DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
DISMIC - Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria Chimica
Dipartimenti: DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
URL correlate:
    Area disciplinare: Area 03 - Scienze chimiche > FONDAMENTI CHIMICI DELLE TECNOLOGIE
    Data di deposito: 29 Ott 2012 16:15
    Data ultima modifica (IRIS): 11 Mag 2016 13:54:29
    Data inserimento (PORTO): 13 Mag 2016 03:50
    Numero Identificativo (DOI): 10.1021/jp3090638
    Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2503399
    Link resolver URL: Link resolver link
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