A simple three step method for selective placement of organic groups in mesoporous silica thin films

Authors
Franceschini, Esteban Andrés; de la Llave, Ezequiel Pablo; Williams, Federico José; Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo
Publication Year
2016
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Selective functionalization of mesoporous silica thin films was achieved using a three step method. The first step consists in an outer surface functionalization, followed by washing off the structuring agent (second step), leaving the inner surface of the pores free to be functionalized in the third step. This reproducible method permits to anchor a volatile silane group in the outer film surface, and a second type of silane group in the inner surface of the pores. As a concept test we modified the outer surface of a mesoporous silica film with trimethylsilane (-Si-(CH3)3) groups and the inner pore surface with propylamino (-Si-(CH2)3-NH2) groups. The obtained silica films were characterized by Environmental Ellipsometric Porosimetry (EEP), EDS, XPS, contact angle and electron microscopy. The selectively functionalized silica (SF) shows an amount of surface amino functions 4.3 times lower than the one-step functionalized (OSF) silica samples. The method presented here can be extended to a combination of silane chlorides and alkoxides as functional groups, opening up a new route toward the synthesis of multifunctional mesoporous thin films with precisely localized organic functions.
Fil: Franceschini, Esteban Andrés. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: de la Llave, Ezequiel Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Williams, Federico José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina
Subject
NANOSTRUCTURES
SOL-GEL GROWTH
SURFACE PROPERTIES
THIN FILMS
VAPOR DEPOSITION
X-RAY PHOTO-EMISSION SPECTROSCOPY (XPS)
Otras Ciencias Químicas
Ciencias Químicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Restricted access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/38607