Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng của một số vật liệu khung kim loại hữu cơ (TT)

1    NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU KHUNG KIM LOẠI-HỮU CƠ    - 2 -              3  I.  1. Tuan. A. Vu, Giang. H. Le, Canh. D. Dao, Lan. Q. Dang, Kien. T. Nguyen, Phuong. T. Dang, Hoa. T. K. Tran, Quang. T. Duong, Tuyen. Isomorphous substi- tution of Cr by Fe in MIL-101 framework and its application as a novel heterogeneous photo-Fenton catalyst for reactive dyes degra- RSC Adv., vol 4, pp. 41185-41194. 2. Tuan. A. Vu, Giang. H. Le, Canh. D. Dao, Lan. Q. Dang, Kien. T. Nguyen, Quang. K. Nguyen, Phuong. T. Dang, Hoa. T. K. Tran, Quang. T. Duong, Tuyen. V. Nguyena and Gun. D. Leed (2015), d- sorption using novel MIL-53(Fe) as a highly efficient adsor- bent,RSC Adv., 5, pp. 52615268. II. TC 1.    - -834. 2. Dang Thi Quynh Lan, Nguyen Trung Kien, Ho Van Thanh, Duong Tuan Quang, Vu Anh Tuan (2013), Synthesis and characterization of Fe-Cr-MIL-101 and Cr-MIL- Vietnam journal of chemistry, vol 51(5A), pp. 106-109. 3.    an,                   -- 769. III.  1. Dang Thi Quynh Lan, Ho Van Thanh, Duong Tuan Quang, Vu Anh Tuan (2013), Synthesis of mesoporous Cr-MIL-101 and Fe-Cr-MIL-101 used as highly selective adsorbents for       -16 November 2013, Vung tau, Vietnam, pp.268-271. 2. Tuan. A. Vu, Giang. H. Le, Canh. D. Dao, Kien. T. Nguyen, Lan. Q. Dang, Quang. K. Nguyen, Phuong. T. Dang, Hoa. T. K. Tran, e- ous solution using novel Fe-MIL-88B as highly selective adsor- Tpph, Tp 4, N0 4B. 4      ,           - l     m    m 2 /g. Do     .  -    2 /CH 4 , CH 4 /CO 2               ,     MOFs,  d   - .  -  --  195. - --  5              195. - -  -        (Q max -). -     - -88B(Fe               2. :            ,        C 1:  1.1.          -   (Metal-Organic-Frameworks- MOFs) 1.2.  1.3.  1.3.1.  1.3.2.   1.3.3.  1.3.3.1. Lt  MIL-       -hexan. - -                 -o 6  MIL-   MIL- -  1.3.3.2.            -101            MIL-         -           V -101   .                ,  Fenton.   2.1.  T    MIL-101, MIL-53(Fe), MIL-88B   -MIL- 101 asen,    . 2.2.  - Cr-MIL-101, MIL-53(Fe), MIL-88B - -101 7 -     -MIL-101, Fe-Cr-MIL-101, MIL-53(Fe), MIL-88B. -  -             MIL--88B 2.3.  - FT-IR - (X-ray diffraction, XRD) - quang  tia X (XPS) -    tia X (EDX) - P (TGA) -  -  - -nitro (BET) -  -    3.1. -MIL-101 3.1.1.   Cr-MIL-101. 3.1.1.1.      H 2 BDC/Cr(NO 3 ) 3     H   Cr-MIL-     2 BDC/Cr(NO 3 ) 3 =2/2,      Cr-MIL- 1. -MIL-101  2 BDC/Cr 3+ 8 3.1.1.2. /Cr(NO 3 ) 3         HF/Cr 3+   -         3.1.1.3.  -MIL-  Khi  MIL-9h  9,1           6  MIL-14h), pha MIL- Cr-MIL-101. Sau 16h    MIL-16h), pha Cr-MIL-101 -53. 2  2. -MIL-10  3+ 4.  -MIL-101 sang MIL- 3. --  9 3.1.2.  Cr-MIL-101 P      -MIL-      -MIL-101 5. --MIL-101 6. -MIL-101      -MIL-        = 1,8; 2,81; 3,3; 4,21; 5,25; 5,91; 8,55                   2 BDC   = 17,4; 25,2  27,9. 7. -  -MIL-101 -    -MIL-101   3.10   -MIL- 2 /g,         3       2  10 3.2. -53(Fe) 3.2.1.  MIL-53(Fe) 3.2.1.1.      H 2 BDC/FeCl 3  m 2 BDC/FeCl 3 =2/1,         3.2.1.2. dung        3.15         -      -     H 2 BDC : Fe 3+ : DMF = 2:1:130. 3.2.1.3.      7     pic 2  =12,6 o  MIL-.         t        3 . 6H 2 O: H 2 BDC: DMF = 1:2:130,  pH = 6-7,  0 C trong 16 g . 2  2  2 ) 2  8-53(Fe)  2 BDC/Fe 3+  9.  -53(Fe) 10.   MIL-53(Fe) [...]... Hình 3.14 Ảnh TE , SE của vật liệu -53(Fe) tổng hợp Quan sát ảnh SEM, TEM ta thấy, vật liệu có cấu trúc bát diện, các hạt phân bố không đồng đều và có kích thước 1 đến 3 µm 3.3 Tổng hợp vật liệu MIL-88B 3.3.1 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp MIL-88B 3.3.1.1 nh hưởng của t lệ H2BDC/FeCl3 Dữ liệu XRD chỉ ra rằng, mẫu B2-2 có các pic đặc trưng của MIL-88B ph hợp với các công bố trước... của dung môi DMF thì sẽ có sự chuyển pha Chúng tôi chọn nhiệt độ kết tinh ở 150oC để tổng hợp vật liệu 3.3.2 Đặc trưng vật liệu MIL-88B Từ Hình 3.26 thấy rằng, các dải hấp thụ có số sóng 1680, 1543, 1396, 1020 và 750 cm-1 đặc trưng cho các dao động của nhóm cacboxylat của MIL-88B Hình 3.18 Phổ FT- R của vật liệu MIL-88B tổng hợp 14 Hình 3.19 Đường đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ Nitơ của -88B tổng hợp. .. SE của vật liệu 88B tổng hợp - Từ Hình 3.30 nhận thấy, phổ XPS của C1S (Hình 3.30c) có hai đỉnh ở 284,9 và 288,7 eV, tương ứng đặc trưng cho gốc phenyl và carboxyl Phổ XPS của O1s (Hình 3.30b), xuất hiện các đỉnh tại 531,7 đặc trưng cho liên kết Fe-OC Phổ Fe2p của MIL88B (Hình 3.30d) xuất hiện hai đỉnh ở 711,9 và 725,7 eV tương ứng với Fe2p3/2 và Fe 2p1/2 Hình 3.21 Phổ XPS của vật liệu -88B 15 Tổng hợp. .. Nitơ của MIL-88B xuất hiện vòng trễ dạng IV đặc trưng cho sự có mặt của loại mao quản trung bình Diện tích bề mặt (BET) và kích thước lỗ của vật liệu MIL-88B tương ứng là 89 m2 g và 0,076380 cm³ g, kích thước lỗ xốp là 3,4 nm Hình thái và kích thước của vật liệu MIL-88B được khảo sát thông qua ảnh SEM, TEM ở Hình 3.29 ết quả cho thấy, vật liệu có cấu trúc bát diện, các hạt phân bố không đồng đều và có... thể tích lỗ tương ứng là 14 m2 g và 0,012 cm3/g, kích thước lỗ xốp 2,9 nm Hình 3.11 Phổ FT- R của vật liệu MIL-53(Fe) tổng hợp Hình 3.12 Đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ nitơ của -53(Fe) Quan sát từ Hình 3.21a và 3.21b thấy rằng, có xuất hiện hai píc ở vị trí 711,9 và 725,7 eV, tương ứng với năng lượng liên kết của Fe(2p) ứng với trạng thái electron của Fe có trong vật liệu MIL53(Fe) Ngoài ra, trên Hình... 531,7 và 533,1 eV, Hình 3.13 Quang phổ XPS của -53(Fe) 12 tương ứng với liên kết Fe-O-C trong cấu trúc của vật liệu Trong khi đó, trên Hình 3.21d có sự xuất hiện hai píc ở vị trí 284,9 và 288,7 eV, đặc trưng tương ứng cho gốc phenyl và cacboxyl Từ kết quả XPS ta có thể kết luận rằng, Fe đã được đưa vào khung mạng của vật liệu MIL-53 với năng lượng liên kết trong khoảng 712726 eV Hình 3.14 Ảnh TE , SE của. .. (A) C1S của Fe-Crhai cực đại ở 284,9 và 288,7 eV, MIL-101; (B) O1S của Fe-Cr-MIL-101; (C) Cr2p của Cr-MILv Fe-Cr-MIL;v tương ứng đặc trưng của nhóm (D) Fe2p của Fe-Cr-MIL-101 phenyl và carboxyl Phổ XPS O1s của Fe-Cr-MIL-101 ở Hình 3.37B có các cực đại tại 531,7 và 533,1 eV, đặc trưng nhóm COO -và CO2, H2O Phổ Cr2p của Cr-MIL-101 cho thấy có hai cực đại ở 576,8 và 585,5 eV, tương ứng với Cr2p1/2 và Cr2p3/2... Đã nghiên cứu một cách có hệ thống về các điều kiện thích hợp để tổng hợp vật liệu Cr-MIL-101 Bằng phương pháp thủy nhiệt, chúng tôi đã thành công trong việc tổng hợp vật liệu Cr-MIL-101 Diện tích bề mặt BET của Cr-MIL-101 rất lớn đạt 3532 m2 g, diện tích bề mặt Langmuir 5178 m2 g, thể tích lỗ 1,75 cm3 g ích thước lỗ xốp 4,02 nm 27 2 Chúng tôi đã thành công trong việc thay thế đồng hình một phần của. .. Cr2p1/2 và Cr2p3/2 Phổ Fe2p của Fe-Cr-MIL-101 ở Hình 3.37D, xuất hiện hai cực đại ở 711,9 và 725,7 eV, tương ứng với Fe2p3/2 và Fe2p1/2 Các tín hiệu tương ứng với Fe2p3/2 và Fe2p1/2 xuất hiện tại 710,0 và 723,9 eV 17 3.5 Khả năng hấp phụ và xúc tác quang hóa Fenton của vật liệu Cr-MIL-101, Fe-Cr-MIL-101, MIL-53(F ) và MIL-88B 3.5.1 hả năng hấp phụ thuốc nhuộm RR195 trên vật liệu CrMIL-101, Fe-Cr-MIL-101,... trưng vật liệu MIL-53(Fe) Các dải hồng ngoại đặc trưng cho các liên kết trong cấu trúc khung mạng hoàn toàn ph hợp với mô hình mà Férey và các cộng sự đã đưa ra để mô phỏng cấu trúc vật liệu MIL-53(Fe) Đường đ ng nhiệt hấp phụ -khử phụ Nitơ của MIL-53(Fe) xuất hiện vòng trễ giữa dạng I và IV đặc trưng cho sự có mặt của loại vi mao quản và mao quản trung bình Diện tích bề mặt BET và thể tích lỗ tương ứng