Nghiên cứu khả năng hấp phụ khí h2 của vật liệu MOF-5 VÀ IRMOF-3

Header Page of 166 i Mục lục……………………………………………………………………… Danh mục hình …………………………………………………………… i iv Danh mục bảng ………………………………………………………………… vi Danh mục sơ đồ ……………………………………………………………… vii Danh mục viết tắt ……………………………………………………………… viii Mở đầu ………………………………………………………………………… CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU MOFs………………………… 1.1 Khái niệm………………………………………………………………… 1.2 Cấu trúc vật liệu MOFs ……………………………………………… 1.2.1 Đơn vị cấu trúc SBUs ……………………………………… 1.2.2 Sự kết chuỗi ……………………………………………………… 1.2.3 Sự ảnh hưởng nhiệt độ đến cấu trúc …………………………… 1.3 Tổng hợp MOFs ………………………………………………………… 11 1.3.1 Sơ lược cấu trúc vật liệu MOFs …………………………… 11 1.3.2 Phương pháp tổng hợp vật liệu MOFs …………………………… 12 1.3.2.1 Phương pháp nhiệt dung môi ………………………………… 13 1.3.2.2 Phương pháp vi sóng ………………………………………… 13 1.3.2.3 Phương pháp siêu âm ………………………………………… 13 1.3.2.4 Phương pháp không dung môi ……………………………… 13 1.4 Tính chất MOFs ……………………………………………………… 13 1.4.1 Độ xốp diện tích bề mặt lớn …………………………………… 13 1.4.2 Kích thước lỗ xốp …………………………………………………… 15 1.5 Ứng dụng vật liệu MOFs ……………………………………………… 15 1.5.1 Lưu trữ khí ………………………………………………………… 16 1.5.1.1 Lưu trữ khí H2 ………………………………………………… 16 Footer Page of 166 Header Page of 166 ii 1.5.1.2 Lưu trữ khí CO2 …………………………………………… 18 1.5.2 Tinh chế khí ……………………………………………………… 20 1.5.3 Xúc tác ……………………………………………………………… 21 1.5.4 Khả phát quang ……………………………………………… 26 1.5.5 Thiết bị cảm biến …………………………………………………… 27 1.6 Các phương trình nghiên cứu hấp phụ ………………………………… 27 1.6.1 Phương trình hấp phụ Langmuir …………………………………… 27 1.6.2 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich ……………………… 28 1.6.3 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt BET ……………………………… 29 CHƢƠNG 2: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH CẤU TRÚC ………………… 32 CỦA VẬT LIỆU MOFs 2.1 Vật liệu IRMOF-3 32 2.1.1 Tổng hợp IRMOF-3 32 2.1.2 Kết bàn luận 34 2.1.3 Phân tích cấu trúc vật liệu IRMOF-3 35 2.1.2.1 Phổ XRD …………………………………………………… 35 2.1.2.2 Phổ hồng ngoại IR 35 2.1.2.3 Hình SEM 36 2.1.2.4 Hình TEM 37 2.1.2.5 Phân tích TGA 37 2.2 Vật Liệu MOF-5 38 2.2.1 Tổng hợp MOF-5 38 2.2.2 Kết bàn luận 41 2.2.3 Phân tích cấu trúc vật liệu MOF-5 41 2.2.3.1 Phổ XRD …………………………………………………… 41 2.2.3.2 Phổ hồng ngoại IR …………………………………………… 42 Footer Page of 166 Header Page of 166 iii 2.2.3.3 Hình SEM …………………………………………………… 43 2.2.3.4 Hình TEM …………………………………………………… 44 2.2.3.5 Phân tích nhiệt TGA ………………………………………… 45 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KHÍ H2 46 CỦA CÁC VẬT LIỆU MOFs TỔNG HỢP ĐƢỢC 3.1 Nghiên cứu khả hấp phụ khí H2 IRMOF-3 47 3.2 Nghiên cứu khả hấp phụ khí H2 MOF-5 50 3.3 Khảo sát khả hấp phụ khí H2 vật liệu MOFs theo ………… 52 Phương trình Langmuir 3.4 Khảo sát khả hấp phụ khí H2 vật liệu MOFs 53 theo phương trình Freundlich CHƢƠNG 4: KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN Tài liệu tham khảo …………………………………………………………… 56 Footer Page of 166 Header Page of 166 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Ví dụ SBUs MOFs cacboxylat………………………………… Hình 1.2 Sự tạo MOFs từ ion kim loại linkers hữu cơ…………………… Hình 1.3 Cầu nối Zn-O-C mạng lưới.………………………………… Hình 1.4 Một số SBU ………………………….…………………………… Hình 1.5 Minh họa tạo thành MOF-5……………………………………… Hình 1.6 Minh họa tạo thành MOF-199…………………………….…… Hình 1.7 Sự kết chuỗi khung………………………………………………… Hình 1.8 Một số MOFs dạng chuỗi khác……………………………………… Hình 1.9 Cấu trúc năm giai đoạn hình thành Colt succinate………………… Hình 1.10 Ảnh hưởng thời gian nhiệt độ lên hình thành ……………… cobalt pyridine-3,4- dicarboxylate Hình 1.11 Cấu trúc số ligand……………………………………… 10 Hình 1.12 Diện tích bề mặt vật liệu lỗ xốp……………………… …… 14 Hình 1.13 Diện tích bề mặt mảnh graphite………………………… 14 Hình 1.14 Ứng dụng MOFs…………….……………………………… 15 Hình 1.15 Các đường đẳng nhiệt H2 MOFs khác nhau……… … 17 Hình 1.16 Sự hấp phụ bão hòa H2 loại MOFs khác nhau………… 17 Hình 1.17 Cấu trúc IRMOF MOF-177……………………………… 18 Hình 1.18 Đường đẳng nhiệt H2 IRMOF MOF-177 770K… 18 Hình 1.19 Một số MOFs dùng để lưu trữ khí CO2…………………………… 19 Hình 1.20 Khả lưu trữ CO2 MOF-177…………………………… 20 Hình 1.21 So sánh khả hấp phụ CO2 MOFs khác……… …… 20 Hình 1.22 Khả bắt giữ lưu huỳnh Cu-EMOF……………………… 21 Hình 1.23 Cấu trúc khung MOF-5………………………………… 22 Hình 1.24 Minh họa xúc tác MOF-5 phản ứng ankyl hóa 23 11 xúc tác dị thể Hình 1.25 Khảo sát leaching Zn4O(BDC)3 25 Hình 1.26 Mạch vô MIL-53 có nhóm trung tâm acid 25 Hình 1.27 Hai hướng tổng hợp tạo khuyết điểm cấu trúc 26 Hình 1.28 Ví dụ số cầu nối phát quang 27 Hình 1.29 Ứng dụng MOFs làm thiết bị cảm ứng 28 Footer Page of 166 -OH Header Page of 166 v Hình 2.1 Tinh thể IRMOF-3 35 Hình 2.2 Phổ XRD IRMOF-3: a) thực nghiệm b) tham khảo……… 36 Hình 2.3 Phổ FT-IR:a) IRMOF-3 b) NH2-BDC 37 Hình 2.4 a) Ảnh SEM IRMOF-5, b) tham khảo……………………… 38 Hình 2.5 Ảnh TEM IRMOF-3………………………………………… 38 Hình 2.6 Giản đồ TGA/DTA IRMOF-3………………………………… 39 Hình 2.7 Tinh thể MOF-5 dung môi DMF sau hoạt hóa 42 Hình 2.8 Phổ XRD MOF-5 tổng hợp a) tham khảo b)……………… 43 Hình 2.9 Phổ FT-IR MOF-5 44 Hình 2.10 Ảnh SEM MOF-5 ảnh SEM MOF-5 tham khảo…… 45 Hình 2.11 Ảnh TEM MOF-5…………………………………………… 45 Hình 2.12 Giản đồ TGA/DTA MOF-5 46 Hình 3.1 Hệ thống hấp phụ áp suất cao HPVA……………………………… 48 Hình 3.2 Đường hấp phụ H2 vật liệu IRMOF-3 49 Hình 3.3 Đường hấp phụ giải hấp IRMOF-3………………………… 49 Hình Đường hấp phụ H2 MOF-5 …………………………………… 51 Hình Đường hấp phụ giải hấp MOF- …………………………… 51 Hình 3.6 Đường hấp phụ H2 IRMOF-3 theo Langmuir………………… 52 Hình 3.7 Đường hấp phụ H2 MOF-5 theo Langmuir………………… 53 Hình 3.8 Đường hấp phụ H2 IRMOF-3 theo Freundlich………………… 54 Hình 3.9 Đường hấp phụ H2 MOF-5 theo Freundlich………………… 55 Footer Page of 166 Header Page of 166 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Dữ liệu Cobalt succinate cobalt pyridine-3,4-dicarboxylate 10 Bảng 1.2 Bề mặt riêng MOFs IRMOFs tổng hợp theo phương pháp nhiệt dung môi Bảng 1.3 So sánh MOF-5 với xúc tác khác 12 24 phản ứng transester hóa Bảng 3.1 Số liệu áp suất khối lượng hấp phụ khí H2 IRMOF-3 48 Bảng 3.2 Số liệu áp suất khối lượng hấp phụ khí H2 IRMOF-3 50 Bảng 3.3 Các hệ số phương trình Langmuir vật liệu MOFs 54 Bảng 3.4 Các hệ số phương trình Freundlich vật liệu MOFs 55 Footer Page of 166 Header Page of 166 vii DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Phản ứng ghép CO2 với epoxide khác 22 Sơ đồ 1.2 MOF-5 ứng dụng làm xúc tác cho phản ứng alkyl hóa…………… 22 Sơ đồ 1.3 MOF-5 làm xúc tác cho phản ứng acyl hóa ……………………… 23 Sơ đồ 1.4 Transester hóa DMC với DEC tạo EMC………………………… 23 Sơ đồ 2.1 Quy trình tổng hợp IRMOF-3 33 Sơ đồ 2.2 Quy trình tổng hợp MOF-5 40 Sơ đồ 2.3 Minh họa phản ứng tạo cấu trúc MOF-5 40 Footer Page of 166 Header Page of 166 viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MOFs Metal Organic Frameworks IRMOFs Isoreticular Metal Organic Frameworks SBUs Secondary Building Units BDC 1,4-benzenedicarboxylate ABDC 2-aminobenzene-1,4-dicarboxylate BTB 1,3,5-benzenetribenzoate bpdc 4,4-biphenyldicarboxylate BPY 4,4’-bipyridine BTC 1,3,5-benzenetricarboxylate DMF N,N-dimethylformamide DEF N,N-diethylformamide DCM Diclorometan TCM Triclorometan FT-IR Fourier transform infrared XRD X-ray diffraction TGA Thermal Gravimetric Analyzer DTA Differential Thermal Analysis BET Brannaur-Emmett-Teller TEM Transmission Electron Microscopy EtOH Ethanol MeOH Methanol Footer Page of 166 Header Page of 166 ix MIL Material Institut Lavoisier SEM Scanning electron microscope TGA Thermogravimetric analysis ZIFs Zeolitic Imidazolate Frameworks Footer Page of 166 Header Page 10 of 166 MỞ ĐẦU Khí hydro, nguyên tố phong phú Trái Đất, coi câu trả lời cho nguồn lượng ―xanh‖ thay cho loại ô tô chạy xăng truyền thống, nhờ dễ sản xuất, sẵn có không gây ô nhiễm đốt cháy Hoạt động giao thông vận tải hàng năm thải thêm 13% khí CO2 vào bầu khí quyển, hydro không tạo khí thải đốt cháy Mặt khác, người ta tạo hydro từ nước thông qua phản ứng điện phân, thu giữ hydro phế phẩm từ phản ứng hạt nhân nhà máy hóa chất Tuy nhiên, lượng hydro đối mặt với không thách thức trở ngại nguy cháy nổ cao, bình chứa hydro cho ô tô lớn nặng nề, đồng thời thiếu hụt mạng lưới tiếp nhiên liệu Do đó, nguồn lượng biết đến từ lâu như: lượng gió, lượng Mặt Trời… nguồn lượng phát ngày ứng dụng nhiều thực tiễn, không gây ô nhiễm môi trường, nguồn lượng từ khí hydro Để sử dụng khí hydro đời sống cần phải dùng bình để chứa Nhưng dùng bình chứa lượng vừa phải, vấn đề đặt phải có loại nguyên vật liệu chứa thể tích khí hydro lớn gấp nhiều lần thể tích nó, nhà khoa học nghĩ đến vật liệu có kích thước lỗ xốp zeolit, silica, than hoạt tính,… Bên cạnh vật liệu xốp truyền thống ứng dụng nhiều kỹ thuật đời sống như: Than hoạt tính dụng xử lý khí thải nước thải; Zeolite dùng nhiều khoa học kỹ thuật xúc tác, hấp phụ; Silica dùng làm chất hấp phụ kỹ thuật phân riêng sắc ký sắc ký lớp mỏng, cột sắc ký điều chế, làm không khí ẩm… Hiện nay, vật liệu khung kim (Material Organic Frameworks - MOFs) khám phá nhà khoa học Omar M Yaghi trở thành đề tài hấp dẫn nhiều ngành khoa học với nhiều ứng dụng lĩnh vực xúc tác, tách dự trữ khí so với vật liệu truyền thống có độ xốp cao Tuy vậy, vật liệu MOFs chưa nghiên cứu nhiều nước ta hướng cho nhà khoa học Việt Nam Footer Page 10 of 166 Header Page 53 of 166 44 a) Hình 2.10 a) Ảnh SEM MOF-5, b) Ảnh SEM MOF-5 tham khảo [28] 2.2.3.4 Hình TEM Phân tích TEM cho ảnh thật cấu trúc bên vật rắn, kết ảnh hiển vi điện tử truyền qua cho thấy MOF-5 tổng hợp có cấu trúc xốp cao Hình 2.11 Ảnh TEM MOF-5 Footer Page 53 of 166 Header Page 54 of 166 45 2.3.2.5 Phân tích nhiệt TGA Hình 2.12 Giản đồ TGA/DTA MOF-5 Khảo sát độ bền nhiệt MOF-5, sau hoạt hóa chân không nghiên cứu phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng TGA cho thấy có giảm trọng lượng nhỏ tới 400oC bắt đầu bị phân hủy thật đến 450oC, sau trình phân hủy khoảng 49,14% oxide kim loại Cấu trúc MOF-5 gồm đơn vị Zn4O liên kết với cầu nối hữu 1,4 benzenedicarboxylate hình thành mạng lưới lập phương thông qua liên kết cộng hóa trị bền vững Vì MOF-5 có độ bền nhiệt cao, nhiệt độ phân hủy từ 350oC-400oC chứng tỏ ứng dụng MOF-5 khoảng nhiệt độ rộng Footer Page 54 of 166 Header Page 55 of 166 46 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KHÍ HYDRO CỦA VẬT LIỆU MOFs TỔNG HỢP ĐƢỢC Như biết, giới bị phụ thuộc vào nguồn cung cấp lượng từ nhiên liệu hóa thạch Nhiên liệu đa số phương tiện giao thông tại: xe hơi, xe lửa, máy bay… xăng dầu Hơn nữa, tỉ lệ cao nhà máy điện nhiệt điện dùng dầu hỏa, khí thiên nhiên hay than đá Nếu nhiên liệu hóa thạch, kinh tế với phương tiện giao thông liên lạc, vận tải, rơi vào khủng hoảng, ngưng trệ Gần toàn kinh tế, xác toàn xã hội đại phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch Nhưng tồn vấn đề nhức nhối lớn: ô nhiễm không khí, vấn đề môi trường tràn dầu, nguy hiểm nóng bỏng vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu với nóng lên trái đất Vấn đề tìm nguồn lượng để thay nguồn lượng hóa thạch sử dụng rộng rải toàn giới nguồn lượng như: Năng lượng mặt trời, lượng gió, nước,… Nhưng việc sử dụng nguồn lượng hạn chế chi phí cao không cung cấp đủ lượng cho sản xuất đời sống Hydro xem nguồn lượng tương lai, có nhiều ưu điểm để sử dụng như: không gây ô nhiễm, không thải khí gây hiệu ứng nhà kính, Hydro sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau,… Tuy nhiên, việc lưu trữ vận chuyển hydro có nhiều thách thức, đòi hỏi cần phải có nhiều nghiên cứu để ứng dụng cho việc sử dụng hydro sống thường ngày Do đó, luận văn tiến hành Nghiên cứu khả hấp phụ khí H2 vật liệu MOFs (MOF-5, IRMOF-3) với mục tiêu lưu trữ khí hydro nghiên cứu khả ứng dụng vật liệu MOFs hấp phụ lưu trữ khí Footer Page 55 of 166 Header Page 56 of 166 47 Vật liệu MOFs đo hấp phụ khí H2 máy hấp phụ áp suất cao HPVA Hình 3.1 Hệ thống hấp phụ áp suất cao HPVA 3.1 Nghiên cứu Khả hấp phụ khí H2 IRMOF-3 Vật liệu IRMOF-3 sau hoạt hóa hệ thống Shlenk-line, cho vào máy hấp phụ khí HPVA giải hấp h nhiệt độ 100oC sau tiến hành đo hấp phụ khí H2 nhiệt độ không đổi 25oC cho kết sau: Footer Page 56 of 166 Header Page 57 of 166 48 Hấp phụ lần: Bảng 3.1 Số liệu áp suất khối lƣợng hấp phụ khí H2 IRMOF-3 Áp Suất (Bar) Thể tích (cm3/g) Khối Lƣợng (mg/g) 2.26 1.15 0.21 5.32 2.64 1.15 10.12 5.21 4.32 15.48 7.74 9.80 20.90 10.24 17.52 25.74 12.71 26.78 30.29 14.74 36.54 35.31 16.33 47.20 Footer Page 57 of 166 Header Page 58 of 166 49 Hình 3.2 Đường hấp phụ khí H2 IRMOF-3 Hình 3.3 Đường hấp phụ giải hấp IRMOF-3 Quá trình hấp phụ H2 IRMOF-3 tốt mức hấp phụ cao 47,2 mg/g áp suất 35,31 bar, đường giải hấp đường hấp phụ gần nhau, điều khẳng định Footer Page 58 of 166 Header Page 59 of 166 50 trình hấp phụ cấu trúc tinh thể IRMOF-3 không bị thay đổi điều kiện áp suất cao 3.2 Nghiên cứu khả hấp phụ khí H2 MOF-5 Với vật liệu MOF-5, tiến hành nghiên cứu tương tự vật liệu IRMOF-3, cho kết sau: Hấp phụ lần Bảng 3.2 Số liệu áp suất khối lƣợng hấp phụ khí H2 MOF-5 Áp Suất (Bar) Thể tích (cm3/g) Khối Lƣợng (mg/g) 2.28 1.10 0.21 5.38 2.41 1.06 10.41 4.80 4.09 16.00 6.94 9.09 21.01 9.14 15.72 25.56 11.56 24.18 30.42 13.88 34.57 35.49 16.24 47.18 Footer Page 59 of 166 Header Page 60 of 166 51 Hình 3.4 Đường hấp phụ khí H2 MOF-5 Hình 3.5 Đường hấp phụ giải hấp MOF-5 Footer Page 60 of 166 Header Page 61 of 166 52 Đường hấp giải hấp gần nhau, chứng tỏ vật liệu MOF-5 ổn định áp suất cao có tiềm lĩnh vực lưu trữ khí 3.3 Khảo sát khả hấp phụ khí H2 vật liệu MOFs theo phƣơng trình Freundlich Từ phương trình hấp phụ Freundlich Và đường hấp phụ đẳng nhiệt Khảo sát vật liệu MOFs tổng hợp có tuân theo phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich hay không Từ số liệu hấp phụ thu phương trình hấp phụ cho biểu đồ sau: Hình 3.6 Đường hấp phụ H2 IRMOF-3 theo Freundlich Footer Page 61 of 166 Header Page 62 of 166 53 Hình 3.7 Đường hấp phụ H2 MOF-5 theo Freundlich Bảng 3.3 Các hệ số phƣơng trình Freundlich vật liệu MOFs Vật liệu MOFs 1/n lnK R2 IRMOF-3 0.505 1.592 0.999 MOF-5 1.980 -3.242 0.999 Từ đường hấp phụ ta thấy tất vật liệu tuân theo phương trình hấp phụ Fruendlich Footer Page 62 of 166 Header Page 63 of 166 54 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các vật liệu IRMOF-3, MOF-5 vật liệu có cấu trúc tinh thể dạng xốp, tổng hợp thành công phương pháp nhiệt dung môi, phương pháp phân tích cấu trúc XRD, FTIR, SEM, TEM , TGA, kết thu phù hợp với nghiên cứu tác giả trước Các vật liệu tương đối bền nhiệt, MOF-5 có độ bền nhiệt khoảng nhiệt độ 450oC, IRMOF-3 có độ bền nhiệt khoảng 4000C bắt đầu bị phân hủy Các vật liệu MOFs tổng hợp có khả hấp phụ khí H2 cao, IRMOF-3 với 47.2 mg/g, MOF-5 47,18 mg/g bền áp suất cao, qua khảo sát vật liệu IRMOF3, MOF-5 thấy vật liệu có khả tái sử dụng tốt sau hấp phụ nhiều lần IRMOF-3 MOF-5 tuân theo phương trình hấp phụ Fleundlich *** Kiến nghị cho phƣơng pháp nghiên cứu tiếp theo: - Nghiên cứu khả lưu trữ khí H2 số loại MOFs khác - Tiếp tục nghiên cứu độ bền vật liệu MOFs điều kiện nhiệt độ, áp suất điều kiện dung môi khác - Nghiên cứu khả lưu trữ khí CH4 - Tinh chế khí Footer Page 63 of 166 Header Page 64 of 166 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] Jeongyong Lee, Synthesis and gas sorption study of microporous metal organic frameworks for hydrogen and methane storage, The State University of New Jersey, 2007 [2] Ly Tu Uyen, Synthesis and Characteriztion of High Porous Metal-Organic Frameworks: MOF-199 and ZIF-8, 2009, thesis, HCMC University of Technology [3] Xueyu Zhang, Hydrogen storage and carbon dioxide capture by highly porous Metal-Organic Frameworks, 2010 [4] Mohamed Eddaoudi, D.B.M., Hailian Li, Banglin Chen, Theresa M Reineke, Michael Okeeffe, And Omar M Yaghi, Acc Chem Res 2001 34: p 319-330 [5] R Saravanakumar and S Sankararaman, ―Molecule Matters: Metal Organic Frameworks (MOFs)‖, Feature Article, 2007 [6] David J Tranchemontagne, Z.N., Michael O Keeffe, and Omar M Yaghi, Angew Chem Int Ed 2008 47: p 5136 -5147 [7] Hiroyasu Furukawa, J.K., Nathan W Ockwig, Michael O Keeffe, Omar M Yaghi, J Am Chem Soc 2008 130: p 11650-11661 [8] David J Tranchemontagne, J.L.M.-C.s., Michael O’Keeffe and a.O.M Yaghi, Chem Soc Rev 2009 38: p 1257–1283 [9] Jesse L C Rowsell and Omar M Yaghi, ―Strategies for Hydrogen storage in Metal-Organic Frameworks‖, Angew Chem Int Ed., 2005, 44, 4670-4679 [10] Omar M Yaghi, ―Porous crystals for carbon dioxide storage‖ [11] Steven S Kaye, A.D., Omar M Yaghi et al., J Am Chem Soc 2007 129: p 14176-14177 [12] Claudia Prosenjak, Experimental and theoretical adsorption studies in tuneable organic-inorganic materials, The University of Edinburgh Institute for Materials and Processes, USA, 2009 [13] Leonard R MacGillivray, Metal-Organic Frameworks: Design and Application, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, Canada Footer Page 64 of 166 Header Page 65 of 166 56 [14] 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 [15] Antek G Wong-Foy, A.J.M., Omar M Yaghi, J Am Chem Soc 2006 128: p 3494-3495 [16] Jesse L C Rowsell, A.R.M., Kyo Sung Park, Omar M Yaghi, J Am Chem Soc 2004 126: p 5666-566 [17] Insilicotech Co Ltd, Metal Organic Frameworks: Rational Design to Materialization for Hydrogen Storage, 2008, Accelrys Korea [18] Andrew R Millward, O.M.Y., J Am Chem Soc 2005 127: p 1799817999 [19] Alexander U Czaja, N.T., Ulrich Muller, Chem Soc Rev 2009 38: p 1284–1293 [20] 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 [21] Shilun Qiu, G.Z., Coordination Chemistry Reviews 2009 [22] M D Allendorf, C.A.B., R K Bhakta, R J T Houk, Chem Soc Rev 2009 38: p 1330–1352 [23] 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 [24] William G Schulz, Lauren K Wolf, ―Size-Selective acid catalysis‖, C&EN News of the week, 2008 [25] David J Tranchemontagne, Joseph R Hunt, Omar M Yaghi ― Room temperature synthesis of metal-organic frameworks: MOF-5, MOF-74,MOF-177, MOF-199, and IRMOF-0‖, Tetrahedron 64,2008, P.8553–8557 [26] Nam T.S Phan, Ky K.A Le, Tuan D Phan, ―MOF-5 as an efficient heterogeneous catalyst for Friedel–Crafts alkylation reactions‖, Elsevier, 2010 [27] U Mueller,* M Schubert, F Teich, H Puetter, K Schierle-Arndt and J Pastre ―Metal organic frameworks—prospective industrial applications‖, Journal of Materials Chemistry, 2005 Footer Page 65 of 166 Header Page 66 of 166 57 [28] Frank Stallmach, S.G., Volker Kunzel, Jorg Karger, O M Yaghi, Michael Hesse, Ulrich Muller, Angew Chem Int Ed., 2006 45: p 2123 -2126 [29] Zhenqiang Wang and Seth M Cohen ―Tandem Modification of MetalOrganic Frameworks via a Postsynthetic Approach” Supporting Information Wiley-VCH 2008 [30] Mingyan Ma, Denise Zacher, Xiaoning Zhang, Roland A Fischer, and Nils Metzler-Nolte ―A Method for the Preparation of Highly Porous, Nanosized Crystals of Isoreticular Metal-Organic Frameworks‖ Crystal growth design article., 2011,Vol 11, P 185-189 [31] Jesse L C Rowsell and Omar M Yaghi* ― Effects of Functionalization, Catenation, and Variation of the Metal-Oxide and Organic Linking Units on the Low Pressure Hydrogen Adsorption Properties of Metal-Organic Frameworks‖ (SupportingInformation) [32] Yaghi et al ―Isoreticular metal-organic frameworks, process for forming the same, and systematic design of pore size and functionality therein, with application for gas storage‖ US Patent Publication 2005 [33] Yaoqi Li,† Lei Xie,† Yang Liu,† Rong Yang,† and Xingguo Li ―Favorable Hydrogen Storage Properties of M(HBTC)(4,4′-bipy) · 3DMF‖ Inorg Chem 2008, 47, 10372 – 10377 [34] Jun Kim, Seung-Tae Yang, Sang-Beom Choi, Jaeung Sim, Jaheon Kim, and Wha-Seung Ahn ―Control of Catenation in CuTATB-n Metal-Organic Frameworks by Sonochemical Synthesis and its Effect on CO2 Adsorption” Supplementary Material (ESI) for Journal of Materials Chemistry 2011 [35] Operation manual novawin series version 10.0,Quantachrome instrument [36] Mai Hữu Khiêm, Giáo trình hóa keo, Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh [37] Minh Nguyễn Ngọc Hạnh, Thí nghiệm Hóa Lý, Đại Học Bách Khoa TP.Hồ Chí [38] Lâm Ngọc Thềm, Trần Hiệp Hải, Nguyễn Thị Thu, Hóa Lý Cơ Sở, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Footer Page 66 of 166 Header Page 67 of 166 58 [39] 2009 Luân T.V ― Luậ vă T Sĩ Bộ Môn Hóa Hữu Cơ, Đ BK Tp CM” [40] 2010 Hạnh N.T.N― Luậ vă T Sĩ Bộ Môn Hóa Hữu Cơ, Đ BK Tp CM” Footer Page 67 of 166 ... NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KHÍ H2 46 CỦA CÁC VẬT LIỆU MOFs TỔNG HỢP ĐƢỢC 3.1 Nghiên cứu khả hấp phụ khí H2 IRMOF-3 47 3.2 Nghiên cứu khả hấp phụ khí H2 MOF-5 50 3.3 Khảo sát khả. .. 48 Hình 3.2 Đường hấp phụ H2 vật liệu IRMOF-3 49 Hình 3.3 Đường hấp phụ giải hấp IRMOF-3 ……………………… 49 Hình Đường hấp phụ H2 MOF-5 …………………………………… 51 Hình Đường hấp phụ giải hấp MOF- ……………………………... sát khả hấp phụ khí H2 vật liệu MOFs theo ………… 52 Phương trình Langmuir 3.4 Khảo sát khả hấp phụ khí H2 vật liệu MOFs 53 theo phương trình Freundlich CHƢƠNG 4: KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN Tài liệu