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3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylat und Tetrahydrofuran zur Funktionalisierung von keramischen Oberflächen

Fragen rund um die anorganische Chemie (inkl. Ionenlotto)

Moderator: Chemiestudent.de Team

Xalagy
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3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylat und Tetrahydrofuran zur Funktionalisierung von keramischen Oberflächen

Beitrag von Xalagy »

Guten Abend,

zur Zeit versuche ich die Oberfläche von Zirkonoxid-Nanopartikel mit dem Liganden (MPS)

Bild

und Tetrahydrofuran (THF) zu funktionalisieren. Ziel ist es, die Partikel später als Füllstoff für den FDM-Druck verwenden zu können.

Für diese Oberflächenfunktionalisierung brauche ich natürlich die Einwaagen, molaren Massen, Stoffmengen etc. Daher habe ich mal recherchiert und geschaut, ob vielleicht jemand mit den gleichen Liganden bzw. Lösungsmitteln gearbeitet hat. Da bin ich auf ein Paper gestoßen, welches exemplarisch die Einwaagen von Zirkonoxid verwendet hat:
[...] For example, if the as-synthesized ZrO2 nanocrystal suspension had a solid content of 13.6 mg/g (0.1 mmol/g), then 2.74 mg of MPS (0.011 mmol) was first dissolved in 1.237 g (0.0172 mol) of THF [...] to meet the desired MPS-to-ZrO2 malor ratio of 0.1:1 and a ZrO2 concentration of 1.1 wt %. Zhou, Shuxue
Ich habe das einmal nachgerechnet, komme aber nicht auf die Stoffmenge bzw. Einwaage des THF.

Bisher habe ich nur die Reaktionsgleichung von THF und MPS aufgestellt, wobei das Stoffmengenverhältnis zwischen MPS zu THF (gegeben/gesucht) 1 sein müsste. Die Einwaage des THF müsste ja nach

m_THF = M_THF • (n_Zirkonoxid • 0.1) mit: M (molare Masse), m (THF-Einwaage)

ergeben. Doch mit dieser Formel komme ich nicht auf die Einwaage von 1,237 g des THF laut Beispielaufgabe.
Ich würde daher gerne wissen, wie ich auf die Einwaage des THF von 1.237 g komme?

PS: Vlt. stelle ich mich grad an, wie ein Huhn zum Eierlegen. Bin aber grade extrem übermüdet...

Gruß

Xalagy
Nobby
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Re: 3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylat und Tetrahydrofuran zur Funktionalisierung von keramischen Oberflächen

Beitrag von Nobby »

Verstehe ich nicht was Du meinst. THF ist doch nur Lösungsmittel. Da gibt es keine Reaktionsgleichung.

Die angegebenen 1,237 g THF sind mit der molaren Masse von 72 g /mol = 0,01718 mol ~ 0,0172 mol.
Die 13,6 mg ZrO2 sind mit molarer Masse von 123,22 g/mol = 0,11 mmol.
MPS hat die molare Masse von 220 g/ mol. 2,74 mg entsprechen 0,012 mmol. Da weicht das Papier mit 0,011 mmol etwas ab.
Der Ratio mit 0,011 MPS zu 0,1 ZrO2 ergibt 0,1:1, wie angegeben.
Die Gewichtsprozente mit 13,6 mg zu 1,237 g ergibt 1,09 % ~ 1,1% stimmen auch.

Wieso soll das Stoffmengenverhältnis THF zu MPS 1 sein.

Es ist 0,0172 zu 0,011 ist 1 zu 0,63
Xalagy
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Re: 3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylat und Tetrahydrofuran zur Funktionalisierung von keramischen Oberflächen

Beitrag von Xalagy »

Nobby hat geschrieben: 26.10. 2022 20:25 Verstehe ich nicht was Du meinst. THF ist doch nur Lösungsmittel. Da gibt es keine Reaktionsgleichung.

Die angegebenen 1,237 g THF sind mit der molaren Masse von 72 g /mol = 0,01718 mol ~ 0,0172 mol.
Die 13,6 mg ZrO2 sind mit molarer Masse von 123,22 g/mol = 0,11 mmol.
MPS hat die molare Masse von 220 g/ mol. 2,74 mg entsprechen 0,012 mmol. Da weicht das Papier mit 0,011 mmol etwas ab.
Der Ratio mit 0,011 MPS zu 0,1 ZrO2 ergibt 0,1:1, wie angegeben.
Die Gewichtsprozente mit 13,6 mg zu 1,237 g ergibt 1,09 % ~ 1,1% stimmen auch.
Auf die obigen Angaben bin ich auch schon gekommen. Nur nicht auf die Bezug der Einwaagen zum Gewichtsprozent. Jetzt passt alles wieder...
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