Seit den ersten Berichten der Firma Mobil zu strukturell geordneten mesoporösen Silica-Materialien aus dem Jahre 1991 hat sich das Studium dieser neuen Stoffklasse als facettenreicher Forschungszweig der modernen Materialwissenschaft etabliert. Unterschiedliche Porentopologien sowie die in weiten Grenzen variierbaren Parameter wie spezifische Oberfläche, Porenvolumen und Porendurchmesser implizieren eine vielfältige Oberflächen- bzw. Intraporenchemie. Die eingeschränkte hydrothermale Stabilität dieser semikristallinen Materialien verhindert bislang ihren Einsatz in industriellen Anwendungen (vgl. etablierte Heterogen-Katalyse mit Zeolithen). Die vorliegende Dissertation befasst sich in diesem Zusammenhang mit der Synthese, hydrothermalen Stabilität und Funktionalisierung der periodisch mesoporösen Silica-Materialien MCM-41, MCM-48 und SBA-15 (MCM: Mobil Composition of Matter, SBA: Santa Barbara University). Für die Oberflächenmodifizierung wurden maßgeschneiderte metallorganische Vorstufen synthetisiert und mittels Oberflächenorganometallchemie aufgebracht. Synthese mesoporöser Materialien mit hoher hydrothermaler Stabilität Unterschiedliche MCM-48-Materialien wurden durch Variation von Tensid (unterschiedliche Kettenlänge der Gemini-Tenside), Temperatur und Silica-Quelle hergestellt. Die Verwendung von fumed silica und optimierten Reaktionsbedinungen, insbesondere die Methode der hydrothermalen Nachbehandlung, resultierten in hochwertigen MCM-48-Materialien mit Porendurchmessern von 2-3 nm (Abbildung F 1). Ihre spezifische BET-Oberfläche betrug im Durchschnitt 1200 m2g-1 und das Porenvolumen 1.2 cm3g-1. Die Materialien wurden folgenden Stabilitätstests unterworfen: a) Suspension in Wasser: 100 °C; 1, 24 und 72 Stunden; b) Suspension in Wasser: 25 °C; 1, 3 und 7 Tage; c) Wasserdampf: 700 °C; 800 °C, 10 Stunden; d) Wasser/Luft: 700 °C; 800 °C, 10 Stunden; Desweiteren wurden SBA-15-Materialien synthetisiert (Silica-Quelle: Tetraethylorthosilikat (TEOS), Templat: PEO20PPE70PEO20), bei denen der Porendurchmesser durch Variation der Temperatur während der hydrothermalen Nachbehandlung und durch Zusatz von Butanol als Quell-Reagenz in einem Bereich von 5.0 bis 8.6 nm eingestellt werden konnte (siehe Abbildung F 1). Die Materialien besaßen BET-Oberflächen von 550 bis zu 850 m2g-1 und Porenvolumina von 0.48 bis zu 1.45 cm3g-1. Die SBA-15-Materialien erwiesen sich aufgrund ihrer im Vergleich zu MCM-41 und MCM-48 dickeren Porenwände als extrem stabil in Wasser. Abbildung F 1: Röntgenpulverdiffraktogramme und Porendurchmesserverteilung von MCM-48 (A, B)- und SBA-15 (C-F)-Materialien. Der Porendurchmesser ist durch unterschiedliche Synthesebedingungen in einem weiten Bereich einstellbar. Die Funktionalisierung der Oberflächen der MCM-48- und SBA-15-Materialien mit metallorganischen Aluminium- und Neodym-Reagentien, AlMe3 bzw. [Nd(OCHCMe2)3]x, lieferte Hybridmaterialien mit höherer hydrothermaler Stabilität. Synthese von Lanthanoid-Alkoxiden als molekulare Grafting-Vorstufen Abbildung F 2: Struktur eines heteroleptischen Cer-Alkoxids mit Amido-Silyl-Liganden. Die Synthese homoleptischer Lanthanoid-Alkoxide [Ln(OR)3]x (Ln = Ce, La) gelang durch Protonolyse/Silylamineliminierung von homoleptischen Cer- bzw. Lanthan-Bis(trimethylsilyl)amiden Ln[N(SiMe3)2]3 mit den jeweiligen Alkoholen. Die Realisierung unterschiedlicher Nuklearitäten x wurde durch die Verwendung von Alkoholen mit unterschiedlichem sterischen Anspruch bzw. unterschiedlicher Funktionalität erreicht: [Ln(OCHCMe2)3]x, [Ln(OCH2CMe3)3]4, [Ln{OCH(CMe3)2}3]2, [Ln{OC(CMe3)3}3], [Ln{OCMe2CH2OMe}3]2, [Ln{OCMe2CH2CH2OMe}3]2. Der Einsatz donorfunktionalisierter Alkohole (CHDo-Alkohole) führte entsprechend dieser Route in Abhängigkeit von Temperatur und Lösungsmittel sowohl zu den oben aufgeführten homoleptischen als auch zu den heteroleptischen Lanthanoid-Alkoxiden [Ln(OCMe2CH2OMe)2{N(SiMe3)2}]2 und [Ln(OCMe2CH2CH2OMe){N(SiMe3)2}]2. Die unvollständig ausgetauschten heteroleptischen Komplexe konnten als Intermediate der Synthese isoliert und strukturell charakterisiert werden (Abbildung F 2). Immobilisierung von Lanthanoid-Alkoxiden unterschiedlicher Nuklearität auf MCM-41 Die Oberflächenreaktion der sterisch unterschiedlichen Lanthanoid-Alkoxide führte zu Hybridmaterialien, die im Vergleich zu den Ausgangsmaterialien eine um ca. 50 % reduzierte Oberfläche und reduziertes Porenvolumen sowie einen im Schnitt um ca. 0.8 - 1.2 nm kleineren Porendurchmesser aufwiesen. Nach der Überführung der metallorganischen Oberfläche in eine oxidische Oberfläche durch Kalzinierung an Luft erreichten die Hybridmaterialien ca. 75% der Porositätseigenschaften der Ausgangsmaterialien. Bei keinem der Hybridmaterialien konnte eine Metalloxid-Cluster-Bildung mittels Transmissions-Elektronen-Mikroskopie (TEM) und Weitwinkel-Pulverdiffraktometrie nachgewiesen werden. Die Grafting-Reaktion offenbarte keine signifikanten Unterschiede bei der Verwendung der Cer- und Lanthan-Vorstufen. Die Nuklearität der Vorstufen hatte einen entscheidenden Einfluss auf den Metallgehalt der kalzinierten Hybridmaterialien. Die höchsten Metallkonzentrationen wurden durch die Immobilisierung von oligomeren CH-Alkoxiden (Isopropanolate, Neopentanolate) erhalten, während die Verwendung der dimeren und monomeren CH-Alkoxide (Ditox, Tritox) die niedrigste Metallbeladung ergab. Trotz ihrer dinuklearen Molekülstruktur hatten die metallorganischen Komplexe der donorfunktionalisierten Liganden die geringsten Metallgehalte zur Folge. Eine extensive Reaktion der Silanolgruppen wurde wohl durch die Präsenz zusätzlicher (Donor)-Funktionalitäten verhindert. Dies kann durch Adsorption des freigesetzten protonierten CHDo-Alkohols oder als reduzierte Reaktivität der koordinativ gesättigten Metallzentren in den CHDo-Alkoxiden interpretiert werden. Eine Erhöhung der Reaktionstemperatur resultierte in diesem Falle in einer gesteigerten Oberflächenreaktion und damit höheren Metallgehalten der Hybridmaterialien. Geeignete Wahl der metallorganischen Vorstufe und der Reaktionstemperatur ermöglichen somit eine gezielte Einstellung des Metallgehalts der Hybridmaterialien in einem Syntheseschritt. Tabelle F 1: Einfluss der Nuklearität der Alkoxid-Vorstufen auf den Metallgehalt der Hybrid-materialien (Ln = Ce, La) [Ln(OR)3]x@MCM-41akta) Alkohol Nuklearität x Temperatur / Reaktionsdauer Metallgehalt / % CH-Alkohole 4-6 RT / 24 h 24-27 4 RT/ 24 h 21-23 2 RT/ 24 h 17-19 1 RT/ 24 h 15-16 CHDo-Alkohole 2 RT/ 24 h 7-8 80 °C/ 24 h 17 2 RT/ 24 h 6-7 80 °C/ 24 h 18 a) akt = kalziniertes und aktiviertes (Hybrid-) Material. FT-IR-Spektren lieferten wichtige Hinweise über das Ausmaß der Metallierung. Die Modellierung der Oberflächenreaktion von [La(OCH2Me3)3]4 mit Tris-tert-butoxy-silanol HOSi(OtBu)3 (zusätzliche Lösungs-NMR-spektroskopische Untersuchungen) sowie die Bestimmung des relativen molaren Verhältnis SiOH/Ln favorisieren einen bipodalen Bindungsmodus mit zusätzlicher Koordination des protonierten Liganden (Neopentanol) an die Metallzentren. Mit zunehmendem sterischen Anspruch der CH-Alkoxid-Liganden wird eine monopodale Anbindung des Metalls realisiert mit vernachlässigbarer (H-Ditox) oder nicht nachweisbarer (H-Tritox) Koordination des freigesetzten Alkohols. Die Kalzinierung an Luft bildete eine hochdisperse Ln(OH)xOy-Schicht bestehend aus Ln–O–Ln-oxo-verbrückten ≡Si–O–Ln(OH)x(O)y-Fragmenten. Herstellung trimetallischer Hybridmaterialien durch konsekutives Graften Die Kalzinierung und Aktivierung von metallorganisch funktionalisierten Silica-Oberflächen führt zur Bildung hoch disperser Metalloxo-Hydroxo-Schichten, die sowohl M(OH)- als auch neu generierte Si(OH)-Funktionen aufweisen. Diese können in einem zweiten Grafting-Schritt mit einem weiteren metallorganischen Precursor zur Reaktion gebracht werden. Dieses Vorgehen ermöglicht den Zugang zu gemischt-metallischen Oxo-Hydroxo-Schichten auf mesoporösen Materialien. Entsprechend dieser Methode des sequenziellen oder konsekutiven Graftens wurden zwei trimetallische Hybridmaterialien aufgebaut. Aufgrund des späteren Einsatzes eines der Materialien in der DeNOx-Katalyse wurden Cer, Barium und Platin als metallische Komponenten gewählt. Als Trägermaterial kamen die hexagonalen mesoporösen Silica-Materialien SBA-15 und MCM-41 zum Einsatz. Die erste Oberflächenschicht wurde durch die Immobilisierung von Cer(III)-Neopentanolat [Ce(OCH2Me3)3]4 generiert. Während die Silanolgruppen des SBA-15-Materials vollständig abreagierten (flache Oberflächenkrümmung), verlief das Alkoxid-Grafting des MCM-41-Material nicht quantitativ. Aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Oberflächen resultierte jedoch auf dem MCM-41-Material ein höherer Metallgehalt (Tabelle F 2). Tabelle F 2: Daten der Stickstoffphysisorption und Metallanalyse von SBA-15-und MCM-41-Hybridmaterialien Materiala) aS(BET)b) / m2g-1 Vpc) / cm3g-1 dpd) / nm Metallgehalt Ce/Ba/Pt/ % SBA-15akt f) 710 0.97 6.3 -/-/- Ce@ SBA-15as g) 430 0.56 4.9 -e) Ce@ SBA-15akt f) 490 0.67 6.3 12.6/-/- Ba@Ce@SBA-15as g) 360 0.53 5.6 -e) Ba@Ce@SBA-15akt f) 380 0.56 6.1 10.5/2.9/- Pt@Ba@Ce@SBA-15as g) 330 0.51 6.3 10.5/2.9/-1.0 MCM-41akt f) 1150 1.23 3.4 -/-/- Ce@ MCM-41as g) 970 0.82 2.8 -e) Ce@ MCM-41akt f) 900 0.85 3.4 15.2/-/- Ba@Ce@ MCM-41as g) 740 0.69 3.3 -e) Ba@Ce@ MCM-41akt f) 790 0.71 3.2 14.8/4.6/- Pt@Ba@Ce@ MCM-41as g) 710 0.65 3.3 14.8/4.6/1.0 a) Vorbehandlung: 250 °C, 3 h, 10-3 Torr; b) spezifische BET-Oberfläche; c) kummulatives BJH-Desorption-Porenvolumen für Porendurchmesser zwischen 1.5 und 30 nm; d) Porendurchmesser entsprechend dem Maximum der BJH-Porendurchmesserverteilung; e) nicht bestimmt; f) akt = kalziniertes und aktiviertes (Hybrid-) Material; g) as = as-synthesized, getrocknetes Hybridmaterial nach der Immobilisierungsreaktion. Die Kalzinierung an Luft und anschließende Aktivierung im Vakuum führte zu neuen OH-Funktionalitäten auf der Oberfläche, die zur Auftragung der zweiten Schicht mit Barium(II)-Neopentanolat [Ba(OCH2Me3)2]x behandelt wurden. Nach der Kalzinierung resultierten wiederum höhere Barium-Metallgehalte für das MCM-41-Hybridmaterial (Tabelle F 2). Die anschließende Aktivierung der bimetallischen Hybridmaterialien führte erneut zur Ausbildung von M(OH)- und Si(OH)-Funktionen, deren Reaktion mit der Platin(IV)-Verbindung (C5H4Me)PtMe3 in trimetallischen Hybridmaterialen mit angestrebten Platingehalt von ca. 1 Gew% resultierten (Abbildung F 3) Abbildung F 3: Schematische Darstellung der Oberfläche der trimetallischen Hybridmaterialien. Beide Hybridmaterialien zeigten im Kleinwinkelbereich des Röntgenpulverdiffraktogramms den Erhalt der hexagonalen Struktur und bei höheren Winkeln keine charakteristischen Beugungsreflexe kristalliner Metalloxide. TEM-Aufnahmen offenbarten ebenfalls den Erhalt der strukturellen Ordnung des Materials sowie keine Hinweise auf Clusterbildung. Abbildung F 4: TEM-Aufnahmen des as-synthesized-trimetallischen-SBA-15-Materials (A) und des aktivierten mit H2 reduzierten trimetallischen SBA-15 Materials (B). Die Daten der Stickstoffphysisorption dokumentierten das Stattfinden einer Intraporenchemie. Das SBA-15-Hybridmaterial wurde unter H2-Atmosphäre bei 700 °C reduziert (aktiviert) und erfolgreich in der Umsetzung von NOx-Gasen getestet. Unter diesen Bedingungen bildeten sich kristalline Metallbasierte Cluster aus.     «

Seit den ersten Berichten der Firma Mobil zu strukturell geordneten mesoporösen Silica-Materialien aus dem Jahre 1991 hat sich das Studium dieser neuen Stoffklasse als facettenreicher Forschungszweig der modernen Materialwissenschaft etabliert. Unterschiedliche Porentopologien sowie die in weiten Grenzen variierbaren Parameter wie spezifische Oberfläche, Porenvolumen und Porendurchmesser implizieren eine vielfältige Oberflächen- bzw. Intraporenchemie. Die eingeschränkte hydrothermale Stabilität...     »

Since the first report by Mobil scientists on ordered structured mesoporous silica materials in 1991 research of these interesting materials emerged as a multifaceted field in material science. Interesting and challenging surface and intrapore chemistry is implied by their variable pore topology and tailor-made specific surface area, pore volume and diameter. Unfortunately, the industrial application of these new materials is still limited due to their insufficient hydrothermal stability (c. t. established heterogeneous catalysis via zeolites). Concerning this, the main goal of the presented thesis was the synthesis of hydrothermally stable mesoporous silica materials MCM-41, MCM-48 und SBA-15 (MCM: Mobil Composition of Matter, SBA: Santa Barbara University) and their surface functionalization. For the latter tailor-made metalorganic precursors were developed and utilized according to a surface organometallic chemistry. Synthesis of mesoporous materials with high hydrothermal stability A series of MCM-48 materials was synthesized by variation of surfactant (different chain length of gemini surfactants), temperature, and silica source. The use of fumed silica combined with optimized reaction conditions (method of hydrothermal post-synthesis) gave access to high-quality MCM-48 materials of controllable pore sizes from 2 to 3 nm (Figure 1). Specific surface areas of 1200 m2g-1 and pore volumes of 1.2 cm3g-1 were achieved. The hydrothermal stability of these materials was investigated by the following treatments: a) suspension in water: 100 °C; 1, 24 and 72 hours; b) suspension in water: 25 °C; 1, 3 and 7 days, c) water: 700 °C; 800 °C, 10 hours; d) water/air: 700 °C; 800 °C, 10 hours. Likewise, SBA-15 materials with adjusted pore diameters in the range from 5.0 to 8.6 nm were synthesized by temperature control during the hydrothermal post-synthesis treatment and by usage of butanol as a swelling agent (silica source: tetraethylorthosilicat (TEOS), surfactant: PEO20PPE70PEO20). These materials featured specific surface areas ranging from 550 to 850 m2g-1 as well as pore volumes ranging from 0.48 to 1.45 cm3g-1. Due to their thicker pore walls compared to MCM-41 and MCM-48 the SBA-15 materials proved to be extremely stable in water . Figure 1: X-ray-diffraction patterns and pore diameter distributions of MCM-48 (A, B) and SBA-15 (C-F) materials. Pore diameters can be adjusted over a wide range by varying the reaction conditions. Surface modifications of MCM-48 and SBA-15 materials with metallorganic aluminum and neodymium reagents, AlMe3 and [Nd(OCHCMe2)3]x respectively, resulted in hybrid materials with improved hydrothermal stablities. Synthesis of lanthanide alkoxides as molecular grafting precursors Figure 2: Structure of a heteroleptic cerium alkoxide compound with silylamido-ligands. The synthesis of homoleptic lanthanide alkoxides [Ln(OR)3]x (Ln = Ce, La) succeeded via protonolysis/silylamine elimination of cerium and lanthanum bis(trimethylsilyl)amides Ln[N(SiMe3)2]3 with the respective alcohol. Control of the nuclearity was achieved by employing alcohols with different steric demands and functionalities: [Ln(OCHCMe2)3]x, [Ln(OCH2CMe3)3]4, [Ln(OCH(CMe3)2)3]2, [Ln{OC(CMe3)3}3], [Ln{OCMe2CH2OMe}3]2, [Ln{OCMe2CH2CH2OMe}3]2. Depending on temperature and solvent the use of donor-functionalized alcohols led to the formation of homoleptic and heteroleptic lanthanide alkoxide complexes respectively, [Ln(OCMe2CH2OMe)2{N(SiMe3)2}]2 and [Ln(OCMe2CH2CH2OMe){N(SiMe3)2}]2). Such heteroleptic complexes with incomplete amide/alcohol exchange were identified as reaction intermediates and structurally characterized (Figure 2). Immobilization of lanthanide alkoxide complexes of different nuclearity on MCM-41 The surface reaction of lanthanide alkoxide complexes of varying sterical demand resulted in hybrid materials revealing ca. 50% less surface area and pore volume when compared to the starting material as well as pore diameters reduced by ca. 0.8 - 1.2 nm. Table F 1: Influence of the nuclearity of the alkoxide precursor on the metal content of the grafted hybrid materials via (Ln = Ce, La) [Ln(OR)3]x@MCM-41 act a) alcohol nuclearity x temperature / duration metal content CH-alcohol 4-6 RT / 24 h 24-27% 4 RT / 24 h 21-23% 2 RT / 24 h 17-19% 1 RT / 24 h 15-16% CHDo-alcohol 2 RT / 24 h 7-8% 80 °C / 24 h 17% 2 RT / 24 h 6-7% 80 °C / 24 h 18% a) act = calcined and activated material. Upon transformation of the metalorganic surface into an oxidic surface via calcination, the hybrid materials regained approx. 75% of their original porosity features. None of the hybrid materials indicated the formation of metal clusters on the surface as examined by transmission electron microscopy (TEM) and long-range X-ray powder diffraction. The application of either cerium or lanthanum alkoxide precursors in the grafting reaction did not reveal any significant differences whereas the nuclearity of the metalorganic precursors clearly affected the metal content of the calcined modified materials. The highest metal loadings were achieved when employing oligomeric CH-alkoxides (isopropanolates, neopentanolates) while the surface reaction of the di- and monomeric compounds derived from H-Ditox and H-Tritox, respectively, resulted in the lowest metal concentrations. The metal content obtained by surface reactions of the donor-functionalized alkoxide complexes was the lowest of all despite their dinuclear structures. An extensive reaction was apparently prevented by the additional donor functionality, which could be interpreted by adsorption of CHDo-alcohols on the surface or by reduced reactivity of the coordinatively saturated metal centers of such CHDo-alkoxide complexes. In this case increased reaction temperatures resulted in an enhanced surface reaction and increased metal contents. Suitable choice of precursor and reaction conditions gave access to hybrid materials of different metal contents via a single step procedure FT-IR-spectroscopic investigations provided crucial evidence of the extend of metallation. Employing tris-tert-butoxy-silanol (HOSi(OtBu)3) as a model for the surface reactions of [La(OCH2CMe3)3]4 (additional solution NMR-experiments) and investigation of the relative molar ratio of SiOH/La clearly favored a bipodal binding mode of the lanthanum with an additional coordination of the protonated ligand (neopentanol) to the metal center. With increasing steric demand of the CH-alkoxide ligands a monopodal surface binding was realized with negligible (H-Ditox) or non detectable (H-Tritox) additional coordination of the free alcohol. Upon calcination a highly disperse Ln(OH)xOy layer consisting of oxo-linked ≡Si–O–Ln(OH)x(O)y fragments was obtained. Fabrication of trimetallic hybrid materials via consecutive grafting Calcination and activation of metalorganic functionalized silica surfaces result in highly disperse metal oxo-hydroxo layers containing M(OH) as well as newly generated Si(OH) functionalities. Latter can be employed in a second grafting step with a different metalorganic precursor. This procedure gives access to multi-metal oxo-hydroxo layers on mesoporous materials. According to this sequential or consecutive grafting method two trimetallic hybrid materials were synthesized. Due to the envisaged application of one of the materials in DeNOx conversion cerium, barium, and platinum were the metals of choice. Mesoporous silica materials SBA-15 and MCM-41 were selected as supports. The first surface layer was accomplished by immobilization of cerium(III)neopentanolate [Ce(OCH2CMe3)3]4. While the silanol groups of the SBA-15 material were completely consumed (flat surface curvature) the reaction on the MCM-41 material did not proceed quantitatively. In accordance with the higher specific surface area a higher metal content was obtained on the MCM-41 material (Table F 2). Table F 2: Nitrogen physisorption data and metal analysis of the SBA-15 and MCM-41hybrid materials materiala) aS(BET)b) / m2g-1 Vpc) / cm3g-1 dpd) / nm metal content Ce/Ba/Pt/ % SBA-15act1 710 0.97 6.3 -/-/- Ce@ SBA-15as f) 430 0.56 4.9 -e) Ce@ SBA-15act g) 490 0.67 6.3 12.6/-/- Ba@Ce@SBA-15as f) 360 0.53 5.6 -e) Ba@Ce@SBA-15act g) 380 0.56 6.1 10.5/2.9/- Pt@Ba@Ce@SBA-15as f) 330 0.51 6.3 10.5/2.9/-1.0 MCM-41act g) 1150 1.23 3.4 -/-/- Ce@ MCM-41as f) 970 0.82 2.8 -e) Ce@ MCM-41act g) 900 0.85 3.4 15.2/-/- Ba@Ce@ MCM-41as f) 740 0.69 3.3 -e) Ba@Ce@ MCM-41act g) 790 0.71 3.2 14.8/4.6/- Pt@Ba@Ce@ MCM-41as f) 710 0.65 3.3 14.8/4.6/1.0 a) Pretreatment: 250 °C, 3 h, 10-3 Torr; b) specific BET surface area; c) BJH desorption cumulative pore volume of pores between 1.5 and 30 nm; d) pore diameter according to the maximum of the BJH desorption pore size distribution; e) not determined; f) act = calcined and activated material; g) as = as-synthesized dried hybrid material after the immobilization. Air calcination and subsequent activation under vacuum led to new OH surface functionalities which were treated with barium(II)neopentanolate [Ba(OCH2CMe3)2]x to generate the second layer. Upon calcination higher metal loadings were again found for the MCM-41 material (Table F 2). Subsequent activation of the bimetallic hybrid material generated new M(OH) and Si(OH) functionalities which were reacted with the platinum(IV) compound (C5H4Me)PtMe3 to yield the trimetallic hybrid materials with the envisaged platinum metal content of approx. 1 wt% (Figure F 3). Figure F 3: Schematic illustration of the trimetallic hybrid material surface. Both SBA-15 and MCM-41 hybrid materials showed retention of the hexagonal structure as evidenced by their powder X-ray diffraction pattern. There was no evidence for crystalline metal oxides according to the absence of diffraction peaks in the long-range powder X-ray diffraction pattern as well as in the TEM images. Figure F 4: TEM images of as-synthesized trimetallic material SBA-15 (A) and of the same material activated with H2 (B). The intra pore chemistry was well documented by data derived from the nitrogen physisorption. The SBA-15 hybrid material (A) was reduced (activated) under a H2-atmosphere at 700 °C and successfully tested for the conversion of NOx gases. Under these conditions the formation of crystalline metal-based clusters could be observed.     «

Since the first report by Mobil scientists on ordered structured mesoporous silica materials in 1991 research of these interesting materials emerged as a multifaceted field in material science. Interesting and challenging surface and intrapore chemistry is implied by their variable pore topology and tailor-made specific surface area, pore volume and diameter. Unfortunately, the industrial application of these new materials is still limited due to their insufficient hydrothermal stability (c. t....     »