APTES functionalization in SBA-15: the effect on SO 2 capture and detection applications.

Autor: Obeso JL; Instituto Politécnico Nacional, CICATA U. Legaria, Laboratorio Nacional de Ciencia, Tecnología y Gestión Integrada del Agua (LNAgua), Legaria 694, Irrigación, 11500, Miguel Hidalgo, CDMX, Mexico. noraportillo@xanum.uam.mx.; Laboratorio de Fisicoquímica y Reactividad de Superficies (LaFReS), Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior s/n, CU, Coyoacán, 04510, Ciudad de México, Mexico., López Cervantes VB; Laboratorio de Fisicoquímica y Reactividad de Superficies (LaFReS), Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior s/n, CU, Coyoacán, 04510, Ciudad de México, Mexico., Flores CV; Instituto Politécnico Nacional, CICATA U. Legaria, Laboratorio Nacional de Ciencia, Tecnología y Gestión Integrada del Agua (LNAgua), Legaria 694, Irrigación, 11500, Miguel Hidalgo, CDMX, Mexico. noraportillo@xanum.uam.mx.; Laboratorio de Fisicoquímica y Reactividad de Superficies (LaFReS), Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior s/n, CU, Coyoacán, 04510, Ciudad de México, Mexico., García-Carvajal C; Laboratorio de Sólidos Porosos (LabSoP) - INFAP-CONICET, Universidad Nacional de San Luis, San Luis, Argentina., Garduño-Albino CE; Departamento de Química, División de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad Autónoma Metropolitana (UAM-I), 09340 México City, Mexico., Peralta RA; Departamento de Química, División de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad Autónoma Metropolitana (UAM-I), 09340 México City, Mexico., Trejos VM; Laboratorio de Fisicoquímica de Superficies, Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, Avenida San Rafael Atlixco 186, Leyes de Reforma 1ra Sección, Iztapalapa, Ciudad de México 09310, Mexico., Huerta Arcos L; Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior Ciudad Universitaria, Coyoacán, 04510, Ciudad de México, Mexico., Ibarra IA; Laboratorio de Fisicoquímica y Reactividad de Superficies (LaFReS), Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior s/n, CU, Coyoacán, 04510, Ciudad de México, Mexico.; On Sabbatical as 'Catedra Dr. Douglas Hugh Everett' at Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, Avenida San Rafael Atlixco 186, Leyes de Reforma 1ra Sección, Iztapalapa, Ciudad de México 09310, Mexico., Solis-Ibarra D; Laboratorio de Fisicoquímica y Reactividad de Superficies (LaFReS), Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior s/n, CU, Coyoacán, 04510, Ciudad de México, Mexico., Cordero-Sánchez S; Laboratorio de Fisicoquímica de Superficies, Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, Avenida San Rafael Atlixco 186, Leyes de Reforma 1ra Sección, Iztapalapa, Ciudad de México 09310, Mexico., Portillo-Vélez NS; Departamento de Química, División de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad Autónoma Metropolitana (UAM-I), 09340 México City, Mexico., Esparza-Schulz JM; Laboratorio de Fisicoquímica de Superficies, Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, Avenida San Rafael Atlixco 186, Leyes de Reforma 1ra Sección, Iztapalapa, Ciudad de México 09310, Mexico.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Dalton transactions (Cambridge, England : 2003) [Dalton Trans] 2024 Jul 23; Vol. 53 (29), pp. 12208-12214. Date of Electronic Publication: 2024 Jul 23.
DOI: 10.1039/d4dt01283f
Abstrakt: The development of adsorbents for air pollutant remediation and effective monitoring is of interest. Then, the effect of the APTES functionalization ratio on the impact of the adsorption and detection of SO 2 molecules was evaluated. The higher APTES functionalization material (SBA-15_6.1APTES) shows a high uptake of 1.15 mmol g -1 at 0.001 bar and 298 K. Fluorescence, time-resolved photoluminescence, and quantum yield experiments revealed a turn-on effect specifically for SO 2 molecules, indicating high selectivity, suggesting host-to-guest energy transfer. Attractively, XPS measurement provided an understanding of the mechanism, suggesting hydrogen bonding and dipole-dipole interactions as the main interactions between SO 2 molecules and SBA-15_6.1APTES. DFT calculations were performed to confirm these interactions. Furthermore, this study highlights the application of SBA-15 materials with different amino modifications for SO 2 treatment and provides insight into the interaction mechanism using experimental techniques.
Databáze: MEDLINE