kl huynh thai duong

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU KHUNG CƠ-KIM (MOFs) CÓ BỀ MẶT RIÊNG LỚN: Ni(BTC)BPY, IRMOF-3, IRMOF-8 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Cơng nghệ hóa học Chuyên ngành: Tổng Hợp Hữu Cơ Mã số: GVHD: PGS.TS PHAN THANH SƠN NAM KS LÊ KHẮC ANH KỲ SVTH: HUỲNH THÁI DƯƠNG MSSV: 061954H TP HỒ CHÍ MINH – 2011 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ, khoa Kỹ Thuật Hóa Học, trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất để thực tốt đề tài Đồng thời chân thành cảm ơn thầy cô khoa Khoa Học Ứng Dụng, trường Đại học Tôn Đức Thắng truyền đạt cho kiến thức suốt thời gian học tập trường tạo điều kiện để thực đề tài tốt nghiệp Thứ hai, tơi bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc chân thành đến PGS.TS PHAN THANH SƠN NAM, chủ nhiệm Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ, khoa Kỹ Thuật Hoá Học, trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh hướng dẫn tơi thực đề tài thành công cách tốt đẹp Tôi cảm ơn nhiệt tình hướng dẫn Kỹ sư Lê Khắc Anh Kỳ, người trực tiếp hướng dẫn q trình thực nghiệm tơi phịng thí nghiệm Mannar, trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Và tơi cảm ơn động viên giúp đỡ anh chị, đồng nghiệp phòng thí nghiệm Mannar - trường Đại học Bách Khoa Tp HCM, tập thể lớp Tổng Hợp Hữu Cơ q trình tơi thực đề tài tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH iv DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮC viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN .3 1.1 VẬT LIỆU MOFs .3 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Những nét đặc trưng quan trọng MOFs .3 1.1.2.1 Cấu trúc vật liệu MOFs .3 1.1.2.2 Tính chất MOFs 10 1.2 TỔNG HỢP MOFs 13 1.2.1 Sơ lược 13 1.2.2 Nguyên tắc tổng hợp 19 1.2.3 Phương pháp tổng hợp 21 1.3 PHƯƠNG PHÁP ĐO DIỆN TÍCH BỀ MẶT 23 1.4 MỘT SỐ MOFs TIÊU BIỂU ĐÃ ĐƯỢC TỔNG HỢP 25 1.5 ỨNG DỤNG CỦA MOFs 27 1.5.1 Lưu trữ khí 28 1.5.2 Hấp phụ khí có chọn lọc 31 1.5.3 Xúc tác 32 1.5.4 Thiết bị cảm biến 34 1.5.5 Vật liệu phosphat 34 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 35 2.1 TỔNG HỢP MOFs 36 2.1.1 Chuẩn bị 36 2.1.2 Tổng hợp MOFs 39 2.1.2.1 Tổng hợp Ni(BTC)BPY 39 2.1.2.2 Tổng hợp IRMOF-3 40 2.1.2.3 Tổng hợp IRMOF-8 41 i 2.2 KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 43 3.1 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP 43 3.2 VẬT LIỆU MOFs Ni(BTC)BPY .44 3.2.1 Vật liệu Ni(BTC)BPY 44 3.2.2 Khảo sát diện tích bề mặt theo nhiệt độ hoạt hóa 46 3.2.3 Phổ XRD .48 3.2.4 Phân tích AAS .48 3.2.5 Phổ hồng ngoại FT-IR 48 3.2.6 Hình SEM .50 3.2.7 Hình TEM .50 3.2.8 Khảo sát TGA 51 3.3 VẬT LIỆU MOFs IRMOF-3 .52 3.3.1 Vật liệu IRMOF-3 52 3.3.2 Khảo sát diện tích bề mặt theo nhiệt độ hoạt hóa 54 3.3.3 Phổ XRD .55 3.3.4 Phân tích AAS .55 3.3.5 Phổ hồng ngoại IR 55 3.3.6 Hình SEM .56 3.3.7 Hình TEM .57 3.3.8 Phân tích TGA .57 3.4 VẬT LIỆU MOFs IRMOF-8 .59 3.4.1 Vật liệu IRMOF-8 59 3.4.2 Khảo sát diện tích bề mặt theo nhiệt độ hoạt hóa 60 3.4.3 Phổ XRD .61 3.4.4 Phân tích AAS .62 3.4.5 Phổ hồng ngoại IR 62 3.4.6 Hình SEM .63 3.4.7 Hình TEM .63 3.4.8 Phân tích TGA .64 3.5 MỘT SỐ VẬT LIỆU KHÁC ĐÃ TỔNG HỢP ĐƯỢC 65 ii CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 4.1 KẾT LUẬN 66 4.2 KIẾN NGHỊ .66 TÀI LIỆU THAM KHẢO .68 PHỤ LỤC 72 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Ví dụ SBUs MOFs carboxylat [24] Hình 1.2 Cấu trúc MOFs Hình 1.3 Ví dụ SBUs: (a) triangle, (b) square planar, (c) tetrahedron, (d) octahedron, (e) trigonal prism [29] Hình 1.4 Một số mạng lưới cấu trúc quan trọng [22] Hình 1.5 Sự tạo MOFs từ ion kim loại linker hữu Hình 1.6 Cấu trúc dạng chuỗi Hình 1.7 Các kiểu dạng kết chuỗi Hình 1.8 Cấu trúc đan xen MOF-14 Hình 1.9 Cấu trúc dạng xuyên vào MOF-9 .9 Hình 1.10 Một số MOFs dạng chuỗi khác .10 Hình 1.11 Diện tích bề mặt vật liệu lỗ xốp 11 Hình 1.12 Mơ hình tổng hợp MOFs .13 Hình 1.13 Cấu trúc hình học có cation kim loại 13 Hình 1.14 Nguyên tắc tạo hình phối trí polymer [29] .18 Hình 1.15 Sự kết nối ion kim loại linker hữu tạo cấu trúc MOFs tương ứng (1D, 2D, 3D) 18 Hình 1.16 Một số dạng kết hợp ion kim loại thành phần hữu tạo nên MOFs khác [3] 19 Hình 1.17 Phản ứng tạo thành đơn tinh thể Sản phẩm kiểm tra kính hiển vi mà khơng cần mở bình phản ứng 21 Hình 1.18 Cấu trúc MOF-177, MOF-200, MOF-399 .25 Hình 1.19 Một vài cấu trúc MOFs có diện tích bề mặt cao: (a) MOF-200, (b) MOF205, (c) MOF-210 [8] 25 Hình 1.20 Cấu trúc MIL-100 MIL-101 .26 Hình 1.21 Ứng dụng MOFs 27 Hình 1.22 a) Khí H2 MOF-5, b) nhiễu xạ nơtron H2 khung MOF-5 29 iv Hình 1.23 Một số MOFs lưu trữ H2 .29 Hình 1.24 Một số MOFs dùng để lưu trữ khí CO2 30 Hình 1.25 Khả lưu trữ CO2 MOF-177 31 Hình 1.26 Khả lưu trữ khí CO2 MOF-177 có tiềm ứng dụng vào việc sản xuất phương tiện giao thông hệ .31 Hình 1.27 MIL-101 đóng vai trò xúc tác phản ứng cyanosylilation 33 Hình 1.28 Cấu trúc Mn-BTT minh họa loại vị trí Mn2+ - xúc tác chọn lọc cho phản ứng Mukaiyama tổng hợp aldol [31] 33 Hình 1.29 Ứng dụng MOFs làm thiết bị cảm biến 34 Hình 2.1 Tiến trình thực nghiệm 35 Hình 2.2 Sơ đồ tổng hợp Ni(BTC)BPY 40 Hình 2.3 Sơ đồ tổng hợp IRMOF-3 .41 Hình 2.4 Sơ đồ tổng hợp IRMOF-8 .42 Hình 3.1 Sơ đồ minh họa phản ứng tạo cấu trúc Ni(BTC)BPY 45 Hình 3.2 Tinh thể Ni(BTC)BPY 45 Hình 3.3 Đồ thị diện tích bề mặt Ni(BTC)BPY theo nhiệt độ hoạt hóa 46 Hình 3.4 Cấu trúc tinh thể Ni3(BTC)2 .47 Hình 3.5 Phổ XRD Ni(BTC)BPY 48 Hình 3.6 Phổ FT-IR : (a) Ni(BTC)BPY, (b) H3BTC, (c) BPY .49 Hình 3.7 Hình SEM Ni(BTC)BPY 50 Hình 3.8 Hình TEM Ni(BTC)BPY 50 Hình 3.9 Giản đồ nhiệt trọng lượng TGA Ni(BTC)BPY 51 Hình 3.10 TGA Ni(BTC)(BPY) theo tài liệu 52 Hình 3.11 Tinh thể IRMOF-3 52 Hình 3.12 Tinh thể cấu trúc IRMOF-3 [6] [9] [10] 52 Hình 3.13 Sơ đồ minh họa phản ứng tạo cấu trúc IRMOF-3 53 Hình 3.14 Đồ thị diện tích bề mặt IRMOF-3 theo nhiệt độ hoạt hóa 54 Hình 3.15 Phổ XRD IRMOF-3: a) thực nghiệm, b) tham khảo [19] 55 Hình 3.16 Phổ FT-IR: a) IRMOF-3, b) NH2-BDC 56 Hình 3.17 Hình SEM IRMOF-3 57 Hình 3.18 Hình TEM IRMOF-3 57 v Hình 3.19 Giản đồ TGA IRMOF-3 58 Hình 3.20 Sơ đồ minh họa phản ứng tạo cấu trúc IRMOF-8 [10] .59 Hình 3.21 Tinh thể IRMOF-8 59 Hình 3.22 Đồ thị diện tích bề mặt IRMOF-8 theo nhiệt độ hoạt hóa 60 Hình 3.23 Phổ XRD IRMOF-8: (a) thực nhiệm, (b) tham khảo .61 Hình 3.24 Phổ FT-IR: a) 2,6-NDC; (b) IRMOF-8 62 Hình 3.25 Hình SEM IRMOF-8 63 Hình 3.26 Hình TEM IRMOF-8 63 Hình 3.27 Giản đồ TGA IRMOF-8 64 Hình 3.28 Một số vật liệu MOFs khác tổng hợp 65 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các mạng lưới cấu trúc mặc định quan trọng [24] Bảng 1.2 Một số linker dùng tổng hợp MOFs 14 Bảng 1.3 Một số vật liệu MOFs diện tích bề mặt chúng [16] [28] 26 Bảng 1.4 Những MOFs xúc tác biết tóm tắt phản ứng xúc tác [11] 33 Bảng 2.1 Danh mục hóa chất sử dụng 38 Bảng 3.1 Một số vật liệu MOFs khác 65 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮC AAS Atomic Absorption Spectrophotometric BET Brunauer-Emmett-Teller BTB 1,3,5-benzentribenzoat BTC 1,3,5-benzentricacboxylat BPY 4,4’-bipyridin DCM Dichcloromethan DEF N,N’-Diethylformamid DMF N,N’-Dimethylformamid DMSO Dimetylsulfoxid FT-IR Fourier Transform Infrared IRMOFs Isoreticular Metal Organic Frameworks M Metal MIL Material Institute Lavoisier MOFs Metal - Organic Frameworks NDC 2,6-Naphthalendicacboxylat NH2-BDC 2-Amino-terephthalat SBUs Secondary Building Units SEM Scanning Electron Microscope TEM Transmission Electron Microscope TGA Thermogravimetric Analysis UMCM University of Michigan Crystalline Material XRD X-ray Diffraction ZIF Zeolite Imidazolate Frameworks viii Ở vùng nhiệt độ 100 - 408.2oC, mẫu bị giảm 6% trọng lượng giai đoạn xảy trình bay dung môi Và nhiệt độ 408.2oC nhiệt độ bắt đầu phân hủy tinh thể IRMOF-3 Ở vùng nhiệt độ 408.2 - 450oC, mẫu bị giảm thêm 11.03% trọng lượng giai đoạn có đốt cháy phần hydrocacbon NH2-BDC Ở vùng nhiệt độ 450 – 834.7oC, mẫu bị thêm khoảng 35.48% trọng lượng giai đoạn có đốt cháy tất hydrocarbon Ở vùng nhiệt độ 834.7 – 900oC, mẫu bị giảm thêm 2.17%, lượng tro lại không bền bị phân hủy cho lượng tro bền để lại 45.31% lượng tro 899.8 oC Qua kết cho thấy, IRMOF-3 có nhiệt độ phân hủy cao, 400oC, có ổn định nhiệt tốt, thỏa mãn yêu cầu vật liệu MOFs Hình 3.19 Giản đồ TGA IRMOF-3 58 3.4 VẬT LIỆU MOFs IRMOF-8 3.4.1 Vật liệu IRMOF-8 OH O Zn2+ + → HO O Hình 3.20 Sơ đồ minh họa phản ứng tạo cấu trúc IRMOF-8 [10] trước hoạt hóa sau hoạt hóa Hình 3.21 Tinh thể IRMOF-8 Phương trình phản ứng: Zn(NO3)2.4H2O + (2,6-NDC) 10 (mmol) (mmol) 2.61 (g) 0.43 (g) → Zn4O(2,6-NDC)3 → ×1 (mmol) → mLT (g) Khối lượng IRMOF-8 thu theo lý thuyết: mLT = ×1 ×10 -3×[(65×4)+16+(216-2)×3] = 0.61 (g) 59 Khối lượng IRMOF-8 thực tế tổng hợp được: mTT = 0.47 (g) Hiệu suất: H = mTT/mLT = 0.47/0.61 = 77.0 % Nhận xét: Qua q trình khảo sát thực nghiệm, chúng tơi nhận thấy tinh thể IRMOF-8 thu có kích thước đồng đều, màu trắng (hơi) vàng nhạt, sau tiến hành ủ nhiệt 100oC ngày Tỉ lệ tác chất : Zn(NO3)2.4H2O : 2,6-NDC : Và tỉ lệ để thu tinh thể IRMOF-8 tốt Tuy nhiên với hiệu suất tổng hợp 77.0 % khơng cao lắm, ngun nhân tinh thể IRMOF-8 tương đối nhỏ nên dễ thất q trình rửa mẫu thu mẫu hoạt hóa Một nguyên nhân điều kiện tổng hợp IRMOF-8 chưa phải tối ưu nhất, bị ảnh hưởng điều kiện như: nhiệt độ, tỉ lệ tác chất, lượng dung môi, thời gian ủ nhiệt, làm cho hiệu suất thu khơng cao 3.4.2 Khảo sát diện tích bề mặt theo nhiệt độ hoạt hóa Nhiệt độ hoạt hóa (oC) 120 140 160 BET (m 2/g) 1240.307 2110.523 1213.907 Langmuir (m2/g) 1837.133 4026.868 1792.057 Bán kính lỗ xốp (Å) 4.8 2300 1900 BET (m /g) 2100 1700 1500 1300 1100 900 110 120 130 140 150 160 170 o Nhiệt độ (t C) Hình 3.22 Đồ thị diện tích bề mặt IRMOF-8 theo nhiệt độ hoạt hóa 60 Kết diện tích bề mặt theo BET cao 2110.523 m2/g, bán kính lỗ xốp 4.8 Å Kết thu cao, tức MOFs có khả lưu trữ khí tốt Dựa biểu đồ ta thấy, nhiệt độ hoạt hóa tốt 140oC, nhiệt độ này, tinh thể thu có diện tích bề mặt cao Khi tăng nhiệt độ diện tích bề mặt tăng, nhiệt độ cao khả loại dung môi cao Nhưng nhiệt độ 140 oC tối ưu tăng nhiệt độ hoạt hóa tinh thể bị phá vỡ, dẫn đến diện tích bề mặt giảm So sánh với kết theo [15] [16] diện tích bề mặt IRMOF-8 1466 m2/g, chứng tỏ IRMOF-8 tổng hợp có diện tích bề mặt cao nhiều (2110 m2/g), điều giải thích trình tổng hợp khác nhau: tỉ lệ tác chất, dung môi, ủ nhiệt với nhiệt độ thời gian khác nhau, nhiệt độ hoạt hóa 3.4.3 Phổ XRD Hình phổ XRD IRMOF-8 thể hình 3.23 Qua hình ta thấy vật liệu có cấu trúc tinh thể cao, tốt, rõ ràng So sánh với kết tham khảo Omar M Yaghi ta kết phù hợp 30_MAU_VAN CHI_IR MOF8 3500 3400 d=14.82971 3300 3200 3100 3000 (b) 2900 2800 2700 2600 2500 2400 2300 2200 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 500 400 300 200 (a) d=4.97283 600 d=7.47810 d=7.12087 d=6.75245 d=10.43776 Lin (Counts) 2100 100 10 20 30 40 50 2-Theta - Scale Hình 3.23 Phổ XRD IRMOF-8: (a) thực nhiệm, (b) tham khảo 61 3.4.4 Phân tích AAS Hàm lượng Zn theo lý thuyết: 65 × = 28.32% (65 × 4) + 16 + [(216 − 2) × 3] Hàm lượng Zn tinh thể IRMOF-8: 25.8 % (g/g) Như kết phân tích hàm lượng kim loại Zn vật liệu IRMOF-8 thu phù hợp với tính tốn theo cơng thức nằm giới hạn cho phép Và đó, công thức Zn4O(2,6-NDC)3 IRMOF-8 3.4.5 Phổ hồng ngoại IR Phổ FT-IR IRMOF-8 2,6-NDC thể hình 3.24 Phổ FT-IR IRMOF-8 thể diện peak mạnh 1574 cm-1 thấp giá trị dao động kéo căng C O gốc axit cacboxylic tự 1692 cm -1 Peak mạnh 1574 cm-1 kết kéo căng anion cacboxylat diện vật liệu IRMOF-8 Điều chứng tỏ nhóm COOH bị khử proton phản ứng với ion kim loại Điều 100 việc giảm hiệu ứng liên hợp nguyên tử O liên kết với Zn Transmittance [%] 40 60 80 (b) (a) 20 C=O -0 O-H 3800 3500 3200 2900 2600 2300 2000 1800 1600 Wavenumber cm-1 1400 1200 1000 900 800 700 600 556 639 773 748 824 914 1139 1097 1190 1292 1340 1425 1504 1600 1574 1692 1823 2632 2550 2830 3475 -20 C=O 500 Hình 3.24 Phổ FT-IR: a) 2,6-NDC; (b) IRMOF-8 62 3.4.6 Hình SEM Qua kết chụp SEM IRMOF-8 thể tinh thể dạng khối lập phương 3D, màu trắng Đồng thời loại MOFs dạng chuỗi tinh thể bị đan xen, kết nối vào Tuy nhiên, nhìn bề mặt ngồi tinh thể thấy nhiều rãnh nứt, tinh thể hình dạng lập phương rõ ràng, bị vỡ góc cạnh Hình 3.25 Hình SEM IRMOF-8 3.4.7 Hình TEM Qua kết chụp TEM ta thấy, vật liệu IRMOF-8 vật liệu lỗ xốp Tuy nhiên, qua hình SEM ta thấy, kích thước lỗ xốp vật liệu không lớn theo kết đo 4.8 Å, nên vật liệu thuộc dạng microporous Do có khả vật liệu hạn chế để ứng dụng vào việc hấp phụ khí, ứng dụng làm xúc tác ứng dụng khác Hình 3.26 Hình TEM IRMOF-8 63 3.4.8 Phân tích TGA Sự ổn định nhiệt tinh thể IRMOF-8 thu sau hoạt hóa kiểm tra phương pháp phân tích trọng lượng nhiệt, theo giản đồ nhiệt trọng lượng TGA, ta có kết cụ thể sau: Ở vùng nhiệt độ 100 - 430oC, mẫu bị giảm 0.82% trọng lượng, giai đoạn dung môi bị loại khỏi lỗ xốp tinh thể Nhiệt độ 430oC nhiệt độ bắt đầu phân hủy IRMOF-8 Ở vùng nhiệt độ 430 - 510oC, mẫu bị giảm 14.09% trọng lượng giai đoạn hydrocacbon bắt đầu bị phân hủy Ở vùng nhiệt độ 510 - 550 oC, mẫu bị giảm thêm khoảng 31% trọng lượng giai đoạn có đốt cháy tất hydrocacbon Ở vùng nhiệt độ 550 - 800oC, mẫu bị giảm thêm khoảng 3.25%, lượng tro cịn lại khơng bền bị phân hủy cho lượng tro bền để lại 50.84% lượng tro 799.5oC Hình 3.27 Giản đồ TGA IRMOF-8 64 3.5 MỘT SỐ VẬT LIỆU KHÁC ĐÃ TỔNG HỢP ĐƯỢC Ngồi vật liệu MOFs có diện tích bề mặt cao trên, chúng tơi cịn tổng hợp số vật liệu MOFs khác, nhiên chúng có diện tích bề mặt thấp Các vật liệu tổng hợp phương pháp nhiệt dung môi (ngoại trừ Cu(2-pymo)2 Ni(2-pymo)2 tổng hợp nhiệt độ phịng dung mơi dung dịch amoniac 25%, để bay tự nhiên 4-5 ngày) dung môi DMF nhiệt độ 100oC 1-2 ngày Do thời gian có hạn nên chúng tơi khơng có điều kiện để khảo sát trình tổng hợp nhằm tìm điều kiện tốt để cao diện tích bề mặt loại MOFs Bảng 3.1 Một số vật liệu MOFs khác STT MOFs Tỉ lệ muối-linker BET (m 2/g) Ni3(BTC)2 3-2 4.463 Cu(2-pymo)2 2-1 2.908 Ni(2-pymo)2 2-1 7.766 Ni(BDC)BPY 2-1-1 3.535 Mn(BDC) 3-1 5.313 Mn(2,6-NDC) 3-1 13.511 Ni(2-pymo)2 Ni(BDC)BPY Cu(2-pymo)2 Mn(BDC) Mn(2,6-NDC) Hình 3.28 Một số vật liệu MOFs khác tổng hợp 65 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Trong đề tài này, lần Việt Nam, tổng hợp thành cơng vật liệu MOFs có diện tích bề mặt lớn Ni(BTC)BPY, IRMOF-3, IRMOF-8 phương pháp dung môi nhiệt, thu kết sau: - Vật liệu Ni(BTC)BPY tổng hợp phản ứng Ni(NO3)2.6H2O 1,3,5-benzentricacboxylic axit với 4,4’-bipyridin dung môi DMF đạt hiệu suất 95.2 %, có diện tích bề mặt (BET) 1427.729 m2/g - Sản phẩm IRMOF-3 tổng hợp phản ứng Zn(NO3)2.6H2O 2-Amino-terephthalic axit dung mơi DMF có hiệu suất đạt 74.8 %, có diện tích bề mặt (BET) 2408.283 m2/g - Vật liệu IRMOF-8 tổng hợp phản ứng Zn(NO3)2.4H2O 2,6-Naphthalendicacboxylic axit dung môi DMF đạt hiệu suất 77.0 %, có diện tích bề mặt (BET) 2110.523 m2/g Sản phẩm khảo sát thơng số hóa lý: diện tích bề mặt (BET), nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hấp thu nguyên tử (AAS), phổ hồng ngoại (FT-IR), kính hiển vi điện tử quét (SEM), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) cho kết tốt Diện tích bề mặt vật liệu MOFs mà tổng hợp cao, nên ứng dụng vào việc lưu trữ khí, xúc tác ứng dụng khác Bên cạnh đó, chúng tơi cịn tổng hợp số vật liệu MOFs khác, có diện tích bề mặt tương đối thấp 4.2 KIẾN NGHỊ Do điều kiện thời gian có hạn nên đề tài này, khảo sát tổng hợp vật liệu MOFs: Ni(BTC)BPY, IRMOF-3, IRMOF-8 có diện tích bề mặt cao số vật liệu MOFs khác có diện tích bề mặt thấp Và chưa có điều kiện để khảo sát khả hấp phụ khí, hoạt tính xúc tác ứng dụng khác vật liệu Do đó, chúng tơi có kiến nghị rằng, nên tìm hiểu khảo sát 66 ứng dụng vật liệu để nhằm nâng cao ý nghĩa thực tiễn chúng Đồng thời, số MOFs có diện tích bề mặt thấp cần khảo sát thêm yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp như: nhiệt độ, tỉ lệ tác chất, nồng độ, nhiệt độ hoạt hóa nhằm nâng cao diện tích bề mặt 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Andrew R Millward, and Omar M Yaghi, “Metal-Organic Frameworks with Exceptionally High Capacity for Storage of Carbon Dioxide at Room Temperature”, J Am Chem Soc., 2005, 127 (51), 17998-17999 [2] Bing-Ping Yang, Andrey V P, Han-Hua Zhao, Jiang-Gao Mao, “Syntheses and crystal structures of a series of new divalent metal phosphonates with imino-bis(methylphosphonic acid)”, Journal of Solid State Chemistry, 2006, 179, 175-185 [3] Cameron J Kepert, Metal-Organic Frameworks Materials, School of Chemistry, The University of Sydney NSW, Australia [4] Claudia Prosenjak, Experimental and theoretical adsorption studies in tuneable organic-inorganic materials, The University of Edinburgh Institute for Materials and Processes, USA, 2009 [5] Dan Zhao, Daqiang Yuan and Hong-Cai Zhou, “The Current Status of Hydrogen Storage in Metal-Organic Frameworks”, The Royal Society of Chemistry, 2008 [6] Emily Dugan, Zhenqiang Wang, Marilyn Okamura, Annette Madina, and Seth M Cohen, “Covalent Modification of a Metal-Organic Framework with Iso cyanates: Probing Substrate Scope and Reactivity”, The Royal Society of Chemistry, 2008 [7] Haneul Yim, Eunyoung Kang, and Jaheon Kim, “An ordered crystal structure of IRMOF-3”, Bull Korean Chem Soc., 2010, 31 (4) 1041-1042 [8] Hiroyasu Furukawa, Nakeun Ko, Yong Bok Go, Naoki Aratani, Sang Beom Choi, Eunwoo Choi, A Ozgur Yazaydin, Randall Q Snurr, Michael O’Keeffe, Jaheon Kim, Omar M Yaghi, “Ultrahigh Porosity in Metal-Organic Frameworks”, Science., 2010, 329, 424-428 68 [9] Insilicotech Co Ltd, Metal Organic Frameworks: Rational Design to Materialization for Hydrogen Storage, 2008, Accelrys Korea [10] Jeffery A Greathouse, Nathan W Ockwig, Louise Criscenti, T R Guilinger, Phil Pohl, and Mark D Allendorf, “Computational Screening of MetalOrganic Frameworks for Large-Molecule Chemical Sensing”, The Owner Societies, 2010 [11] Jeong Yong Lee, Omar K Farha, John Roberts, Karl A Scheidt, Son Binh T Nguyen and Joseph T Hupp, “Metal-Organic Frameworks Materials as catalysts”, Chem Soc Rev., 2009, 38, 1450-1459 [12] Jeongyong Lee, Synthesis and gas sorption study of microporous metal organic frameworks for hydrogen and methane storage, The State University of New Jersey, 2007 [13] Jesse L C Rowsell and Omar M Yaghi, “Strategies for Hydrogen storage in Metal-Organic Frameworks”, Angew Chem Int Ed., 2005, 44, 4670-4679 [14] Kyoungmoo Koh, Antek G Wong-Foy and Adam J Matzger, “A Porous Coordination Copolymer with over 5000 m2/g BET Surface Area”, J Am Chem Soc., 2009, 131 (12), 4184-4185 [15] Leonard R MacGillivray, Metal-Organic Frameworks: Design and Application, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, Canada [16] Leslie J Murray, Mircea Dinca and Jeffrey R Long, “Hydrogen storage in metal-organic frameworks”, Chem Soc Rev., 2009, 38, 1294-1314 [17] Liangming Hu, Inorganic-Organic Hybrid Networks Constructed from Different Metal Ions and Ligands, 2009, Blacksburg, Virginia [18] Truong Vinh Luan, Survey of gas adsorption capacity of MOF-5 material, 2010, thesis, HCMC University of Technology [19] M Savonnet, S Aguado, U Ravon, D Bazer-Bachi, V Lecocq, N Bats, C Pinel, D Farrusseng, Solvent free base Catalysis and Transesterification over 69 basic functionalised Metal-Organic Frameworks, IRCELYON, Research Institute for Catalysis and Environment in Lyon, France [20] Mohamed Eddaoudi, David B Moler, Hailian Li, Banglin Chen, Theresa M Reineke, Michael O’Keeffe, and Omar M Yaghi, “Modular Chemistry: Secondary Building Units as a Basis for the Design of Highly Porous and Robust Metal-Organic Carboxyate Frameworks”, Acc Chem Res., 2001, 34, 319-330 [21] Myunghyun Paik Suh, Young Eun Cheon, Eun Young Lee, “Synthesis and functions of porous metallosupramolecular networks”, Coordination Chemistry Reviews, 2008, 252, 1007-1026 [22] Omar M Yaghi, “Porous crystals for carbon dioxide storage” [23] Omar M Yaghi, Hailian Li, and T L Groy, “Construction of Porous Solids from Hydrogen-Bonded Metal Complexes of 1,3,5-Benzenetricarboxylic Acid”, J Am Chem Soc., 1996, 118, 9096-9101 [24] Omar M Yaghi, Michael O’Keeffe, Nathan W Ockwig, Hee K Chae, Mohamed Eddaoudi, and Jaheon Kim, “Reticular synthesis and the design of new materials”, Nature,2003, 423, 705-714 [25] R Saravanakumar and S Sankararaman, “Molecule Matters: Metal Organic Frameworks (MOFs)”, Feature Article, 2007 [26] Ryan J.K, Daren J.T, Qian-Rong Fang, Jian-Rong Li, Trevor A.Makal, “Potential application of metal-organic frameworks”, Coodination Chemistry Reviews, 2009, 253, 3042-3066 [27] Sabine Achmann, Gunter Hagen, Jaroslaw Kita, Itamar M Malkowsky, Christoph Kiener and Ralf Moos, “Metal-Organic Frameworks for Sensing Applications in the Gas Phase”, Sensors., 2009, 9, 1574-1589 [28] Shengqian Ma and Hong-Cai Zhou, “Gas storage in porous metal-organic frameworks for clean energy application”, Chem Commun., 2010, 46, 44-53 70 [29] Stuart L James, “Metal-organic frameworks”, Chem Soc Rev.,2003, 32, 276288 [30] Ly Tu Uyen, Synthesis and Characteriztion of High Porous Metal-Organic Frameworks: MOF-199 and ZIF-8, 2009, thesis, HCMC University of Technology [31] William G Schulz, Lauren K Wolf, “Size-Selective acid catalysis”, C&EN News of the week, 2008 [32] Xueyu Zhang, Hydrogen storage and carbon dioxide capture by highly porous Metal-Organic Frameworks, 2010 [33] Yaoqi Li, Lei Xie, Yang Liu, Rong Yang, and Xingguo Li, “Favorable Hydrogen Storage Properties of M(HBTC)(4,4’-bipy).3DMF (M = Ni and Co)”, Inorg Chem 2008, 47, 10372-10377 71 PHỤ LỤC 72