Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word luan van doc [TRƯỜNGĐẠIHỌCLẠCHỒNGKHOA CÔNGNGHỆHÓA THỰCPHẨM BÁOCÁONGHIÊ NCỨUKHOAHỌC ĐỀTÀI NGHIÊNCỨUTỔNGHỢPCÁCLIG ANDCARBOXYLICLÀMTIỀNCHẤ TCHOVẬTLIỆUMOFsMỚI HUỲNH THỊNHƯQUỲNH BIÊN HÒ[.]
[TRƯỜNGĐẠIHỌCLẠCHỒNGKHOA CƠNGNGHỆHĨA-THỰCPHẨM BÁOCÁONGHIÊ NCỨUKHOAHỌC ĐỀTÀI: NGHIÊNCỨUTỔNGHỢPCÁCLIG ANDCARBOXYLICLÀMTIỀNCHẤ TCHOVẬTLIỆUMOFsMỚI HUỲNH THỊNHƯQUỲNH BIÊN HỊA, THÁNG 12/2010 TRƯỜNGĐẠIHỌCLẠCHỒNGKHOA CƠNGNGHỆHĨA-THỰCPHẨM BÁOCÁONGHIÊ NCỨUKHOAHỌC ĐỀTÀI: NGHIÊNCỨUTỔNGHỢPCÁCLIG ANDCARBOXYLICLÀMTIỀNCHẤ TCHOVẬTLIỆUMOFsMỚI Sinh viênthực :HUỲNHTHỊNHƯQUỲNH Giáo viên hướngdẫn :TS.LÊTHÀNHDŨNG LỜICẢMƠN Đểhồnthànhluậnvăn,đầutiêntơixingửilờichânthànhcảmơnsâusắcđếnthầyhướngdẫnTS LêThànhDũng,ngườiđãtậntìnhchỉdẫntơitrongqtrìnhthựchiệnluậnvăn Tơix i n cảmơ ncácthầycơ,a n h c h ịtrongb ộmơnK ỹthuậtHóah ữucơ,TrườngĐHBKTp.H CMđãtạođiều kiệnvềcơsởvậtchấtđểtơithựchiệnthínghiệmtốtnhất.CảmơnanhTừNgọcThạch,chịĐặngH uỳnhGiaocùngcácanhchị,cácbạncùnglàmthínghiệmtạiphịngMANARđãđộngviên, giúp đỡtơisuốtthờigiantơithựchiệnluậnvăn Saucùngtơixincảmơ nsâusắcđếng i a đìnhlnb ê n cạnhđộngv i ê n , l c h ỗdựavữngchắccả vềvật chất lẫntinhthầnđểtơintâmhồnthànhtốtluận văntrongthờigian qua MỤCLỤC Trang TRANG PHỤBÌAL ỜICẢM ƠNMỤCLỤC DANH MỤC HÌNHDANH MỤCBẢNG BIỂUDANH MỤCSƠĐỒ DANH MỤCTỪVIẾTTẮTVÀKÝHIỆU LỜIMỞĐẦU Chương1:TỔNG QUANVỀVẬTLIỆUKHUNGHỮUCƠ–KIMLOẠI(MOFs) VÀ CÁC LIGAND CARBOXYLICSỬDỤNGĐỂCHẾTẠOVẬTLIỆU 1.1 Giớithiệu chung 1.2 Vậtliệukhunghữucơ–kim loại 1.2.1 Cấu trúcvậtliệu MOFs .5 1.2.2 Các phươngpháp tổnghợp .7 1.2.2.1 Phươngphápnhiệt dung môi 1.2.2.2 Phương pháp vi sóng .8 1.2.2.3 Phương pháp siêu âm 1.2.3 Ứng dụngcủaMOFs 1.2.3.1 Xúc tác 1.2.3.2 Lưu trữkhí .10 1.3 Cácligand carboxylicđểchếtạovật liệu MOFs .14 Chương2:THỰC NGHIỆM 17 2.1 Hóachất 18 2.2 Tổnghợp ligand carboxylic 19 2.2.1 Tổnghợpdiester2 19 2.2.2 Tổnghợpdiester3 20 2.2.3 Tổnghợpligand4 .21 2.2.4 Tổnghợpligand5 .22 Chương3:KẾTQUẢ&THẢOLUẬN 24 3.1 Tổnghợp phân tíchcấutrúc diester2và3 .25 3.1.1 Tổnghợpcác diester2và3 25 3.1.2 Phântíchđặctrưngcấu trúc diester2và3 .25 3.2 Tổnghợpvàphântíchcấu trúc ligand4và5 .32 3.2.1 Tổnghợpcácligand4và5 32 3.2.2 Phântíchđặctrưngcấu trúc ligand4và5 33 KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ .39 Cáckếtquảđạtđược 40 Kiến nghị 40 TÀILIỆUTHAM KHẢODANH MỤC CÁC PHỤLỤC DANH MỤC CÁC HÌNH Hình1.1: Sốlần xuấtbản MOFstrongthập niênqua [18] Hình1.2: CấutrúcSBUs MOF-5[6] Hình1.3:C c g ó c kiểmsốtkhungkimloạihữucơđượctạot h n h từbenzenedicarboxylic acid Hình1.4: CấutrúcMOFsvớiditopiccóhai nhóm–COOđồng phẳng [13] Hình1.5: CấutrúcMOFsvớiditopiccóhainhóm–COOkhơngđồng phẳng[13] 7H ì n h 1.6: Phânbốứng dụngcủa MOFs [18] Hình 1.7: Cácđườngđẳng nhiệthấpphụH2 MOFskhác 11 Hình1.8: Cấu trúcMOF-177 11 Hình1.9:KhảnănglưutrữCO2củaMOF-177 12 Hình1.10: So sánhkhảnăng hấpphụCO2 cácMOFs khác .12 Hình1.11:Tínhbềnnhiệtvà khảnăng hấpphụMethanecủaIFMOF-6 .13 Hình1.12:Mộtsốligandđượcsửdụngtrongtổng hợp MOFs[4] 15 Hình3.1: PhổMScủadiester2 26 Hình3.2:PhổMScủadiester3 26 Hình3.3:PhổFT-IR diester2 27 Hình3.4: PhổFT-IR diester3 27 Hình3.5:Hiệuứngcộnghưởngtrongnhómchứcamidemạnh hơntrong nhómchứcester 28 Hình3.6: Phổ H NMR diester2 28 Hình3.7: Phổ H NMR diester3 29 13 Hình3.8: Phổ C NMR diester2 .30 13 Hình3.9: Phổ C NMR diester3 .31 Hình3.10: PhổMScủa ligand4 33 Hình3.11: PhổMScủa ligand5 33 Hình3.12: PhổFT-IRcủaligand4 34 Hình3.13: PhổFT-IRcủaligand5 34 Hình3.14: Phổ HNMR ligand4 .35 Hình3.15: Phổ HNMR ligand5 .36 13 Hình3.16: Phổ CNMRcủa ligand4 .37 13 Hình3.17: Phổ CNMRcủa ligand5 .37 DANH MỤC CÁCBẢNG Trang Bảng1.1:Tínhchấtcủacác loạiIRMOFs vàkhảnănghấp phụMethane[11] 13 -1 Bảng3.1: Tầnsốhấpthu(cm ) daođộnggiãn nối diester2và3 27 Bảng3.2:Cácđộdịchchuyểnhóahọcđặctrưng(ppm)vàhằngsốghépspin(giátrịtrongng oặc, Hz)trongphổNMR Hcủa diester2và3 29 13 Bảng3.3:Cácđộdịchchuyểnhóahọcđặctrưng(ppm)trongphổNMR Ccủadiester2và3 31 -1 Bảng3.4: Tầnsốhấpthu(cm ) daođộng giãmnốicủacácligand4và535Bảng3.5:Cácđộdịchchuyểnhóahọcđặctrưng(ppm)vàhằn gsốghépspin(giátrịtrongngoặc, Hz)trongphổNMR Hcủa ligand4và5 36 13 Bảng3.6:Cácđộdịchchuyểnhóahọcđặctrưng(ppm)trongphổNMR Ccủa diester2và3 38 DANHMỤCCÁCSƠĐỒ Sơđồ1.1:Tổng hợp MOF-5cóhailoại cầunối[20] Sơđồ1.2:Phảnứng acyl hóa xúc tác MOF-5 10 Sơđồ1.3:Phảnứng Knoevenagelxúc tác MOF-199 .10 Sơđồ1.4:Sơđồtổnghợp1,3-azulenedicarboxylicacid [23] 14 Sơđồ1.5:S ơđồtổnghợpN,N’,N’’-trimethyl-N,N’,N’’-tris(3-pyridyl)-1,3,5benzenetricarboxamide[17] 14 Sơđồ3.1:Tổng hợp diester2và3 25 Sơđồ3.2:Tổng hợp ligand4và5 32 Sơđồ3.3:Tổng hợptrực tiếp ligand5 .32 DANHMỤCCÁCTỪVIẾTTẮTVÀCÔNGTHỨC 13 CNMR Carbon-13NuclearMagneticResonance Spectroscopy HNMR Proton Nuclear MagneticResonance SpectroscopyBDC 1,4-benzenedicarboxylates D Doubled DEF N, N-Diethylformamide DMF N, N-Dimethylformamide DMSO Dimethylsulfocid EtOH Ethanol FT-IR FourierTransform Infrared H2ABDC 2-Aminobenzene-1,4- dicarboxylicacidH2BDC Isophthalic acid H3BTC Benzenetricarboxylic acidHCl Hydrochloricacid i ipso IRMOFs Isoreticular MetalOrganicFrameworksKOH Potassium Hydroxide m meta MOFs Metal Organic FrameworksMS Mass Spectrometry NMR NuclearMagnetic Resonance Spectroscopy o ortho s Singled SBUs SecondaryBuilding Unitst Tripled THF Tetrahydrofuran δ Chemical shiftin ppm υ Frequency