Nghiên cứu tổng hợp vật liệu ZIF 8 fe3o4 và ứng dụng

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHẠM THỊ ANH THƯ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU Fe3O4@ZIF-8 VÀ ỨNG DỤNG CHUYÊN NGÀNH: HÓA LÝ THUYẾT VÀ HÓA LÝ MÃ SỐ: 60 44 01 19 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS HỒ VĂN THÀNH Huế, 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Tác giả Phạm Thị Anh Thư ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc TS Hồ Văn Thành, người thầy tận tình hướng dẫn giúp đỡ suốt thời gian làm luận văn Tôi xin chân thành cám ơn NCS Mai Thị Thanh giúp đỡ trong suốt thời gian làm luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Cao đẳng Sư phạm Thừa Thiên Huế; Khoa Hóa học, phòng Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại Học Sư Phạm – Đại học Huế tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến người thân gia đình, thầy cô bạn bè gần xa động viên, giúp đỡ suốt q trình tơi học tập nghiên cứu Huế, tháng 09 năm 2016 Tác giả Phạm Thị Anh Thư iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung vật liệu khung hữu kim loại 1.2 Vật liệu khung hữu kim loại ZIF-8 1.3 Các vấn đề xúc tác quang hóa xung quanh ZIF-8 1.4 Tình hình nghiên cứu nước 15 CHƯƠNG MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Mục tiêu nghiên cứu đề tài luận văn 16 2.2 Nội dung nghiên cứu 16 2.3 Phương pháp nghiên cứu 16 2.3.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 16 2.3.2 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 17 2.3.3 Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ nitơ (BET) 19 2.3.4 Phương pháp quang điện tử tia X (XPS) 21 2.3.5 Phương pháp phân tích nhiệt 21 2.3.6 Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến (UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy) 22 2.4.Hóa chất phương pháp thực nghiệm 24 2.4.1.Hóa chất 24 iv 2.4.2 Phương pháp thực nghiệm 24 CHƯƠNG : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 Phân tích số đặc trưng hóa lý vật liệu Fe-ZIF-8 27 3.2.Nghiên cứu hoạt tính quang hóa vật liệu Fe-ZIF-8 cho phản ứng phân hủy phẩm nhuộm ánh sáng mặt trời 33 KẾT LUẬN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AAS Atomic Absorption Spectrophotometric BET Brunauer-Emmett-Teller CB Conduction Band HOMO Highest occupied molecular orbital MOFs Vật liệu khung hữu kim loại (Metal Organic Frameworks) MIL Material Institute Lavoisier SBUs Các đơn vị thứ cấp (Secondary Building Units) TGA Thermo gravimetry Analysis XPS Phổ quang điện tử tia X (X-ray Photoelectron Spectroscopy) XRD Nhiễu xạ tia X (X-Ray Diffraction) VB Valence Band UV-Vis-DR Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến (UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy) ZIFs Zeolite imidazolate frameworks vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Chỉ số Miller có hệ lập phương đơn giản hệ có nhóm khơng gian I43m 28 Bảng 3.2.Giá trị tham số tế bào a mẫu ZIF-8 Fe- ZIF-8 29 Bảng 3.3 Thành phần hóa học ZIF-8 Fe-ZIF-8 phân tích AAS XPS 30 Bảng 3.4 Tính chất xốp mẫu ZIF-8 Fe- ZIF-8 31 Bảng 3.5.Năng lượng vùng cấm ZIF-8 Fe-ZIF-8 32 Bảng 3.6.Tốc độ đầu phản ứng nồng độ khác 36 Bảng 3.7.Bậc phản ứng số tốc độ 37 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Một số cấu trúc MOFs với kim loại ligan khác Hình 1.2: Một số loại ligan cầu nối hữu (anion) MOFs Hình 1.3: Các kiểu liên kết tâm kim loại ligan không gian MOFs Hình 1.4: Sơ đồ minh họa hoạt tính xúc tác MOFs Hình 1.5: Sơ đồ minh họa trình tạo liên kết với cầu nối hữu mạng lưới Hình 1.6: Sơ đồ minh họa trình gắn tâm xúc tác lên vật liệu ZIFs Hình 1.7 Cấu trúc ZIF-78 Hình 1.8 Cấu trúc tinh thể ZIF-78 Hình 1.9 Sơ đồ minh hoạ tạo thành zeolite: Hình 1.10 Cấu trúc MOF-5 bao gồm tứ diện ZnO4 (các đa diện màu xanh) nối với benzen đicacboxylat (O: đỏ; C: đen) để tạo cấu trúc lập phương 3D 10 Hình 1.11 Phổ huỳnh quang MOF-5 hạt nano ZnO 11 Hình 1.12 Quá trình quang vật lý (photophysical process) xảy sau chiếu xạ vật liệu rắn MOF-5 dung dịch nước chứa terephtalat Zn(II) Sự khác biệt hai hệ động học thời gian sống phân tách điện tích xuất phát từ cấu trúc cứng tinh thể MOF-5 đối nghịch với khuếch tán tự điện tích dung dịch 12 Hình 1.13 Giá trị lượng vùng cấm số MOFs xếp theo trật tự giảm dần với cấu trúc phối tử 13 Hình 1.14 Đồ thị chuyển hóa phenol nguyên tử kim loại MOF-5 (hình tam giác), P25 TiO2 (hình vng), ZnO (hình trịn) 14 viii Hình 1.15 Oxy hóa phản ứng quang xúc tác propylen thành axeton axit propionic dùng MOF làm chất xúc tác quang 14 Hình 2.1 Minh hoạ hình học định luật Bragg 23 Hình 2.2 Quá trình hấp thụ nguyên tử 17 Hình 2.3 Đồ thị biểu diễn biến thiên P/[V(Po – P)] theo P/Po 20 Hình 3.1: Giản đồ XRD mẫu ZIF-8 Fe - ZIF-8 27 Hình 3.2 Giản đồ XPS ZIF-8và Fe- ZIF-8 29 Hình 3.3.Đường đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ N2 mẫu ZIF-8 FeZIF-8 31 Hình 3.4.Phổ UV-Vis - DR giản đồ Tauc ZIF-8, Fe-ZIF-8 32 Hình 3.5.Giản đồ phân tích nhiệt TGA mẫu ZIF-8 Fe-ZIF-8 33 Hình 3.6.So sánh động học hấp phụ RDB xúc tác quang cho phản ứng phân hủy RDB 34 Hình 3.7.Thí nghiệm chứng minh Fe-ZIF-8 xúc tác dị thể 35 Hình 3.8 Phản ứng xúc tác quang phân hủy phẩm nhuộm RDB với nồng độ đầu khác 35 Hình 3.9 Đồ thị hồi qui tuyến tính lnro lnCo 36 Sơ đồ Cơ chế phân hủy quang hóa xúc tác Fe-ZIF-8 dùng ánh sáng mặt trời 38 MỞ ĐẦU Vật liệu khung hữu kim loại (Metal organic frameworks) (thường kí hiệu MOFs) thuộc nhóm vật liệu xốp lai hữu cơ-vơ quan trọng năm gần Trong thập kỉ qua, vật liệu MOFs nhà khoa học quan tâm bình diện lý thuyết ứng dụng thực tiễn [3] Trong đại gia đình MOFs, nhóm vật liệu khung zeolite imidazolate kim loại (ZIFs) (zeolite imidazolate frameworks) có hình vị tương tự zeolite, thu hút quan tâm đặc biệt nhiều nhà khoa học giới nước đa dạng khung, biến tính [4,5,6,7], có diện tích bề mặt lớn [8,9] ổn định hóa học [10] Vật liệu ZIFs ứng dụng rộng rãi để nghiên cứu nhiều lĩnh vực chất xúc tác [11,12], cảm biến khí [13], chất hấp phụ [14], composite [11], màng phân tách [15,16] Trong số loại vật liệu ZIFs biết đến, ZIF-8 nghiên cứu ứng dụng rộng rãi chúng có diện tích bề mặt lớn, độ xốp cao, ổn định nhiệt hóa học Tuy nhiên, để mở rộng khả ứng dụng vật liệu này, đặc biệt lĩnh vực xúc tác hấp phụ, nhiều cơng trình nghiên cứu biến tính oxit kim loại Vì vậy, hướng nghiên cứu quy luật tổng hợp, biến tính, tìm kiếm ứng dụng vật liệu ZIFs-8 nghiên cứu ngày nhiều nước giới Vật liệu ZIFs làm chất mang gắn tâm xúc tác thường tiểu phân kim loại oxit kim loại có kích thước nano mét mạng lưới tinh thể, làm chất mang gắn tiểu phân hữu thuộc nhóm vật liệu khơng nước mà giới Vì vậy, sử dụng ZIF-8 làm chất mang oxit sắt nhà khoa học quan tâm nghiên cứu thời gian gần Việc nghiên cứu vật liệu có ý nghĩa khoa học định hướng ứng dụng, đặc biệt lĩnh vực xúc tác dị thể sở ZIFs [8] 32 55 0.9 1.8 eV 0.25 0.7 45 0.6 40 0.5 35 2.1 eV 0.15 50 (alpha*E) 0.8 0.10 0.05 (alpha*E) Dô hâp thu(%) 0.20 0.4 0.3 0.2 0.1 Fe-ZIF-8 0.0 ZIF-8 Fe-ZIF-8 0.00 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 E(eV) 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 2.2 30 25 ZIF-8 20 15 10 -0.1 -0.2 200 300 400 500 600 buoc song(nm) 700 800 3.5 Eg(eV) 4.7 5.2 Hình 3.4.Phổ UV-Vis - DR giản đồ Tauc ZIF-8, Fe-ZIF-8 Năng lượng vùng cấm xác định dựa vào phương trình Tauc, điểm giao trục x với tiếp tuyến đường dốc đồ thị (E = Eg), kết thể bảng 3.5 Đối với ZIF-8, pic hấp phụ cao khoảng 210 nm ứng với hấp thụ điện tử π→π* vòng imidazole, giá trị lượng vùng cấm ZIF-8 5.2 eV (những công bố trước 4.9 eV [52] 5.16 eV [53]) Sự hấp thụ yếu ZIF-8 xuất vùng khả kiến 390 nm 750 nm ứng với lượng Eg 2,1 eV 1,8 eV Đường hấp phụ Fe-ZIF-8 xuất pic tương ứng với Eg 4,7 eV 2,2 eV 265 nm 567 nm Điều đáng ý, Fe-ZIF-8 phổ hấp phụ xuất bước sóng dài nên làm giảm lượng vùng cấm Với kết này, hứa hẹn khả xúc tác quang vùng ánh sáng nhìn thấy Fe-ZIF-8 Bảng 3.5.Năng lượng vùng cấm ZIF-8 Fe-ZIF-8 Mẫu Eg1(eV) Eg2(eV) Eg3(eV) Eg4(eV) ZIF-8 5.2 3.5 2.1 1.8 Fe-ZIF-8 4.7 2.2 / / 33 Độ bền nhiệt vật liệu xác định phương pháp phân tích nhiệt, kết thể hình 3.5 Vật liệu ZIF-8, Fe-ZIF-8 có độ bền nhiệt cao lên đến 220 ºC, 250 ºC Nhiệt độ cao khung bắt đầu phân hủy phân hủy hoàn toàn 700oC Khi thêm sắt vào ZIF-8 làm cho vật liệu bền nhiệt -0.641mg -6.282% 11 TGA (mg) TGA (mg) 2.5 -4.444mg -43.552% -1.649mg -49.985% 3.0 -0.447mg -13.550% 3.5 -2.524mg -24.735% 10 2.0 1.5 1.0 ZIF-8 0.5 Fe-ZIF-8 0 200 400 600 800 t( C) 0.0 200 400 600 800 t( C) Hình 3.5 Giản đồ phân tích nhiệt TGA mẫu ZIF-8 Fe-ZIF-8 3.2.Nghiên cứu hoạt tính quang hóa vật liệu Fe-ZIF-8 cho phản ứng phân hủy phẩm nhuộm ánh sáng mặt trời Hoạt tính xúc tác quang hóa ZIF-8 Fe- ZIF-8 khảo sát kiểm tra khả phân hủy phẩm nhuộm RDB chiếu ánh sáng mặt trời Để xác nhận hoạt tính xúc tác quang vật liệu, thực hấp phụ xúc tác quang phân hủy RDB điều kiện Hình 3.6 thể so sánh động học hấp phụ phản ứng xúc tác quang phẩm nhuộm Đối với ZIF-8, RDB bị hấp phụ nhanh 25 phút đầu đạt đến cân 210 phút Sự thay đổi nồng độ RDB hấp phụ xúc tác quang Sau 300 phút chiếu sáng, nồng độ phẩm nhuộm (Ct/Co) giảm khoảng 45% tương đương với nồng độ trình hấp phụ Chứng tỏ nồng độ RDB giảm trình chiếu sáng hấp phụ ZIF-8 khơng có hoạt tính xúc tác quang hóa ánh sáng mặt trời 34 Hình 3.6 cho thấy, nồng độ hấp phụ phẩm nhuộm bóng tối tương đương giảm so với chiếu sáng Điều có q trình hấp phụ thuận nghịch khuếch tán ngược [54,55] Hình 3.6 cho thấy, Fe-ZIF-8, tỉ lệ(Ct/Co) phản ứng xúc tác quang giảm liên tục giảm khoảng 90% 300 phút nồng độ cân trình hấp phụ đạt khoảng 40-50% Kết cho thấy Fe-ZIF-8 có hoạt tính xúc tác quang hóa ánh sáng mặt trời 1.0 -1 Hâp phu, C =30 mg.L -1 Hâp phu, C =40 mg.L -1 xt quang, C =40 mg.L -1 xt quang, C =30 mg.L 0.9 0.8 1.0 0.8 0.7 -1 xt quang, C =30 mg.L -1 xt quang, C =40 mg.L -1 Hâp phu, C =30 mg.L -1 Hâp phu, C =40 mg.L C/C0 C/C0 0.6 0.6 0.4 0.5 ZIF-8 0.4 0.2 Fe-ZIF-8 0.0 0.3 50 100 150 t (phut) 200 250 300 50 100 150 t (phut) 200 250 300 350 Hình 3.6 So sánh động học hấp phụ RDB xúc tác quang cho phản ứng phân hủy RDB Hình 3.7 thể kết thí nghiệm chứng tỏ xúc tác dị thể FeZIF-8, lọc bỏ chất xúc tác sau 60 phút phản ứng, phân hủy phẩm nhuộm dừng lại chiếu sáng trời Hơn nữa, màu phẩm nhuộm khơng thay đổi có dung dịch chiếu sáng, chứng tỏ phẩm nhuộm bền ánh sáng mặt trời Kết thí nghiệm khẳng định FeZIF-8 chất xúc tác quang cho phản ứng phân hủy RDB 35 1.0 Fe-ZIF-8 Tach Fe-ZIF-8 sau 60' Chiêu sang mat troi 0.8 Fe-ZIF-8 C/C0 0.6 0.4 0.2 0.0 5060 100 150 t(phut) 200 250 300 Hình 3.7 Thí nghiệm chứng minh Fe-ZIF-8 xúc tác dị thể Tốc độ phản ứng phân hủy quang hóa phụ thuộc vào nồng độ đầu phẩm nhuộm [56,57] Sự ảnh hưởng nồng độ đầu đến tốc độ phản ứng phân hủy quang hóa RDB thể hình 3.8 45 10 20 30 40 40 35 mg mg mg mg Fe-ZIF-8 30 -1 Ct (mg.L ) 25 20 15 10 0 50 100 150 t (phut) 200 250 300 Hình 3.8 Phản ứng xúc tác quang phân hủy phẩm nhuộm RDB với nồng độ đầu khác 36 Tốc độ đầu phản ứng tính theo phương trình: r0   dC dt Lấy tích phân phương trình tốc độ đầu, ta được: Ct = -r0.t + C0 Độ dốc đường thẳng tiếp tuyến C0 đường cong Ct = f(t) tốc độ đầu Giá trị tốc độ đầu ứng với nồng độ đầu dung dịch RDB thể bảng 3.6 Bảng 3.6 Tốc độ đầu phản ứng nồng độ khác Mẫu Nồng độ(mg.L-1) Fe-ZIF-8 R2 r0 10 0.396 20 0.567 0.992 30 0.601 0.991 40 0.714 0.999 Trong luận văn này, sử dụng phương pháp nồng độ đầu để tính số tốc độ k bậc n phản ứng xúc tác quang [58,59] theo phương trình: r  dC  k C n dt Lấy logarit phương trình, ta được: lnr0= lnki+ nlnC0 Đồ thị hồi qui tuyến tính lnro lnCo đường thẳng với độ dốc n điểm cắt trục tung cho lnki (thể hình 3.9) -0.3 -0.4 -0.5 y=0.412x -1.882 R2 = 0.991 lnr0 -0.6 -0.7 -0.8 Fe-ZIF-8(1:9) -0.9 -1.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 lnC0 Hình 3.9 Đồ thị hồi qui tuyến tính lnro lnCo 37 Giá trị n k tính tốn thể bảng 3.7 Đồ thị hồi qui tuyến tính cho tương thích tốt với hệ số xác cao (R2 =0.991) Trong số trường hợp, bậc phản ứng xúc tác quang đơn vị [60,61] Trong luận văn này, giá trị n 0,412 tham gia trình hấp phụ phản ứng xúc tác quang Bảng 3.7 Bậc phản ứng số tốc độ Mẫu Fe-ZIF-8 Bậc phản ứng (n) ki R2 0.412 0.152 0.991 Nguyên tắc chế xúc tác quang bán dẫn, đặc biệt ZnO gây photon tạo cặp điện tử (e-) lỗ trống quang sinh (h+) vùng dẫn (CB) vùng hóa trị (VB) Năng lượng vùng cấm khơng lớn lượng liên kết không nhỏ để điện tử kích thích vùng UV-Vis có thời gian tồn đủ để tham gia phản ứng quang hóa Cả hai yêu cầu đáp ứng ZnO chiếu UV Tuy nhiên, ánh sáng khả kiến có lượng thấp khơng thể kích thích tạo thành electron kích thích lỗ trống quang sinh ZnO Trong lượng vùng cấm Fe2O3 hay FeO nhỏ, cặp điện tử lổ trống quang sinh dễ dàng tái hợp cặp Sự kết hợp Zn imidazole cấu trúc ZIF-8 tạo mức điện tử vùng cấm ZnO, tạo lượng vùng hóa trị Hơn nữa, pha tạp Fe vào ZIF-8 tạo thêm mức lượng vùng cấm ZnO, hình thành vùng hóa trị khác Như vậy, vùng hóa trị xem bẫy trao đổi điện tử hay lỗ trống (bẩy điện tử) Bẫy điện tử làm giảm q trình tái hợp cặp electron - lỗ hổng quang sinh ZIF-8 pha tạp Fe [62], q trình nâng cao hoạt tính xúc tác quang Trong Fe-ZIF-8, vùng hóa trị điều chỉnh chủ yếu obitan trống Zn hay Fe Nitơ Fe-ZIF-8 imidazole tạo mức 38 lượng vùng cấm (HOMO) (highest occupied molecular orbital) tạo khả hấp thụ ánh sáng khả kiến Lý giải thích Fe-ZIF-8 có khả xúc tác quang vùng khả kiến Thảo luận minh họa sơ đồ đây: sun light (hγ) O2 O2 e- LUMO e- e- e- eEg(Zn2+) = 3.2 eV OH OH - h+ h+ h+ h+ N h+ HOMO O2 LUMO e- e- e- e- eh+ h+ O2 Eg(Fe2+) =2.16 eV h+ h+ h+ HOMO hγ Fe-ZIF-8 OH OH- Sơ đồ Cơ chế phân hủy quang hóa xúc tác Fe-ZIF-8 dùng ánh sáng mặt trời 39 KẾT LUẬN Đã nghiên cứu biến tính ZIF-8 Fe(II) Fe(II) thay đồng hình Zn cấu trúc ZIF-8 Vật liệu Fe-ZIF-8 có diện tích bề mặt cao (1243 m2.g-1) Fe-ZIF-8 điều chế có dịch chuyển lượng vùng cấm bước sóng dài (2.2 eV) so với ZIF-8 ban đầu Đã nghiên cứu động học phân hủy phẩm nhuộm RDB xúc tác Fe-ZIF-8 phương pháp tốc độ đầu Kết cho thấy hoạt tính quang hóa vật liệu Fe-ZIF-8 cho phản ứng phân hủy phẩm nhuộm ánh sáng mặt trời Phản ứng phân hủy có bậc n = 0.412 số tốc độ ks =0.152 Vật liệu Fe-ZIF-8 hoạt động chất xúc tác quang vùng khả kiến phản ứng phân hủy phẩm nhuộm RDB Điều nguyên tử nitơ Fe-ZIF-8 imidazole làm cho lượng vùng dẫn hấp thụ ánh sáng vùng khả kiến Trạng thái định hoạt tính xúc tác quang Fe-ZIF-8 chiếu ánh sáng mặt trời 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO A.TIẾNG VIỆT Võ Thị Thanh Châu (2015), Luận án Tiến sĩ “Nghiên cứu tổng hợp khảo sát tính chất hấp phụ, hoạt tính xúc tác quang vật liệu MIL101(Cr)”, Đại Học Huế Nguyễn Thị Cẩm Vy (2014), Luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu khung hữu kim loại ZIF ứng dụng”, Trường Đại Học Khoa Học Huế B.TIẾNG ANH Yujie Ban, Yanshuo Li, Xinlei Liu, Yuan Peng , Weishen Yang, Microporous and Mesoporous Materials 173 (2013) 29–36 W Morris, C.J Doonan, H Furukawa, R Banerjee, O.M Yaghi, J Am Chem Soc 130 (2008) 12626–12627 J Canivet, S Aguado, C Daniel, D Farrusseng, ChemCatChem (2011) 675–678 S.M Cohen, Chem Rev 112 (2012) 970–1000 O Karagiaridi, W Bury, A.A Sarjeant, C.L Stern, O.K Farha, J.T Hupp, Chem Sci (2012) 3256–3260 K.S Park, Z Ni, A.P Cote, J.Y Choi, R Huang, F.J Uribe-Romo, H.K Chae, M O’Keeffe, O.M Yaghi, PNAS 103 (2006) 10186 K.S Park, Z Ni, A.P Cote, J.Y Choi, R Huang, F.J Uribe-Romo, H.K Chae, M O’Keeffe, O.M Yaghi, Proc Nat Acad Sci USA 103 (2006) 10186–10191 10 J.Y Lee, O.K Farha, J Roberts, K.A Scheidt, S.T Nguyen, J.T Hupp, Chem Soc.Rev 38 (2009) 1450–1459 11 G Lu, J.T Hupp, J Am Chem Soc 132 (2010) 7832–7833 12 G Lu, S Li, Z Guo, O.K Farha, B.G Hauser, X Qi, Y Wang, X Wang, S Han, X.Liu, J.S DuChene, H Zhang, Q Zhang, X Chen, J 41 Ma, S.C.J Loo, W.D Wei, Y.Yang, J.T Hupp, F Huo, Nature (2012) 310–316 13 J.-R Li, R.J Kuppler, H.-C Zhou, Chem Soc Rev 38 (2009) 1477– 1504 14 K Sumida, D.L Rogow, J.A Mason, T.M McDonald, E.D Bloch, Z.R Herm, T.-H Bae, J.R Long, Chem Rev 112 (2012) 724–781 15 Y.-S Li, F.-Y Liang, H Bux, A Feldhoff, W.-S Yang, J Caro, Angew Chem Int.Ed 49 (2010) 548–551 16 Y.-S Li, H Bux, A Feldhoff, G.-L Li, W.-S Yang, J Caro, Adv Mater 22 (2010) 3322–3326 17 Yaghi O M., Keeffe M O., Ockwig N W., Chae H K (2003), “Reticular synthesis and the design of new materials”, Nature, 423, pp 705-714 18 G Férey, C Mellot-Draznieks, C Serre, F Millange,Science309 (2005),2040-2042 19 J LSchlenker, Journal of American Chemistry Society, vol 114 (1992), pp 10834-10843 20 H Wu, W Zhou, T Yildirim, J Am Chem Soc 129 (2007) 5314 21 B Assfour, S Leoni, G Seifer, J Phys Chem C 114 (2010) 13381 22 D.F Sava, M.A Rodriguez, K.W Chapman, P.J Chupas, J.A Greathouse, P.S Crozier, T.M Nenoff, J Am Chem Soc 133 (2011) 12398 23 M.T Luebbers, T Wu, L Shen, R.I Masel, Langmuir 26 (2010) 15625 24 U.P.N Tran, K.K.A Le, N.T.S Phan, ACS Catal (2011) 120 25 Uyen P N Tran, Ky K A Le, and Nam T S Phan, ACS Catal 2011, 1, 120–127 26 H.-L Jiang, B Liu, T Akita, M Haruta, H Sakurai, Q Xu, J Am Chem Soc 131 (2009) 11302 42 27 C Chizallet, S Lazare, D Bazer-Bachi, F Bonnier, V Lecocq, E Soyer, A.-A Quoineaud, N Bats, J Am Chem Soc 132 (2010) 12365 28 L.T.L Nguyen, K.K.A Le, N.T.S Phan, Chin J Catal 33 (2012) 688 29 Zheng Li and Hua Chun Zeng, Chem Mater 2013, 25, 1761−1768 30 Tuan T Dang,Yinghuai Zhu, Joyce S Y Ngiam,† Subhash C Ghosh,Anqi Chen, and Abdul M Seayad, Catal 2013, 3, 1406−1410 31 J.H Park, S.H Park, S.H Jhung, J Korean Chem Soc 53 (2009) 553 32 B Seoane, J.M Zamaro, C Tellez, J Coronas, CrystEngComm 14 (2012) 3103 33 David Peralta, Gérald Chaplais, Angélique Simon-Masseron, Karin BartheletGerhard D Pirngruber, Synthesis and adsorption properties of ZIF-78isomorphs, Microporous and Mesoporous Materials 153 (2012) 1–7 34 T Zhang, X Zhang, X Yan, L Kong, G Zhang, H Liu, J Qiu, and K L Yeung(2013),- Synthesis of Fe3O4@ZIF-8 magnetic core–shell microspheres and their potential application in a capillary microreactor, Chemical Engineering Journal.228, 398-404 35 Z Zou, S Wang, J J FujianXu ,Z Long, X Hou(2016), Ultrasensitive determination of inorganic arsenic by hydride generation-atomic fluorescence spectrometry using Fe3O4@ZIF-8 nanoparticles for preconcentration, Microchemical Journal.124, 578–583 36 Silva C G., Corma A., Garcia H (2010), “Metal-organic frameworks as semiconductors”, J Mater Chem., 20(16), pp 3141-3156 37 Bordiga S., Lamberti C., Ricchiardi G., Regli L., Bonino F., Damin A., Lillerud K P., Bjorgen M., Zecchina A (2004), “Electronic and vibrational properties of a MOF-5 metal-organic framework: ZnO quantum dot behaviour”, Chem Commun., (20), pp 2300-2301 43 38 Alvaro M., Carbonell E., Ferrer B., Xamena L i F X., Garcia H (2007), “Semiconductor behavior of a metal-organic framework (MOF)”, Chem Eur J., 13(18), pp 5106–5112 39 Fuentes-Cabrera M., Nicholson D M., Sumpter B G., Widom M (2005), “Electronic structure and properties of isoreticular metal-organic frameworks: the case of M-IRMOF1 (M = Zn, Cd, Be, Mg, and Ca)”, J Chem Phys., 123(12), pp 124713 40 Civalleri B., Napoli F., Noel Y., Roetti C., Dovesi R (2006), “Ab-initio prediction of materials properties with CRYSTAL: MOF-5 as a case study”, CrystEngComm, 8(5), pp 364-371 41 Gascon J., Hernández-Alonso M D., Almeida A R., Klink G P M v., Kapteijn F., Mul G (2008), “Isoreticular MOFs as efficient photocatalysts with tunable band gap: An operando FTIR study of the photoinduced oxidation of propylene”, ChemSusChem, 1(12), pp 981– 983 42 B.Yu, F Wang, W Dong, J Hou, P Lu, J Gong(2015), Self-template synthesis of core–shell ZnO@ZIF-8 nanospheres and the photocatalysis under UV irradiation, Materials Letters 156, 50–53 43 Niemantsverdriet J W (2007), Spectroscopy in catalysis, Weinheim, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co KGaA 44 K.S Park, Z Ni, A P Cote, J Y Choi, R Huang, F J.Uribe-Romo, H K.Chae, M.O'Keeffe and O.M.Yaghi(2006), Exceptional chemical and thermal stability of zeolitic imidazolate frameworks, PNAS, 103, 1018610191 45 Uyen P.N.Tran Ky K.A.Le, and Nam T.S.Phan(2011), Expanding Applications of Metal - Organic Frameworks: Zeolite Imidazolate 44 Framework ZIF -8 as an Efficient Heterogeneous catalyst for the Knoevenagel Reaction, ACS Catalysis 1, pp.120-126 46 Y Ban, Y Li, X Liu, Y Peng - Weishen Yang(2013), Solvothermal synthesis of mixed-ligand metal–organic framework ZIF-78 with controllable size and morphology, Microporous and Mesoporous Materials.173, 29–36 47 X Zhou, H P Zhang, G Y Wang, Z.G Yao, Y R Tang, S S.Zheng(2013), Zeolitic imidazolate framework as efficient hereogeneous catalyst for the synthesis of ethyl methyl carbonate, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 43-47 48 X Jiang, H-Y Chen, L.-L Liu, L.-G.Qiu , X Jiang(2015), Fe3O4 embedded ZIF-8 nanocrystals with ultra-high adsorption capacity towards hydroquinone, Journal of Alloys and Compounds.646, 10751082 49 M Zhu, S R Venna, J B.Jasinski and M A.Carreon(2011), Room Temperature Synthesis of ZIF-8: The Coexistence of ZnO Nanoneedles, Chemistry of Materials.23 (16), 3590 - 3592 50 S Eslava, L Zhang, S Esconjauregui, J Yang, K Vanstreels, M R Baklanov, and E Saiz(2012), Metal - Organic Framework ZIF-8 Films As Low-k Dielectrics in Microelectronic, Chemistry of Materials.25, 2733 51 Y Du, R.Z Chen, J.F Yao, H.T Wang(2013), Facile fabrication of porous ZnO by thermal treatment of zeolitic imidazolateframework-8 and its photocatalytic activity, Journal of Alloys and Compounds 551, 125–130 45 52 F Wang, Z S Liu, H Yang, Y X Tan and J Zhang(2011),Hybrid Zeolitic Imidazolate Frameworks with Catalytically Active TO4 Building Blocks, Angew Chem Int Ed 50, 450–453 53 H-P Jing, Ch-Ch Wang,Y-W Zhang, P Wang and R Li(2014), Photocatalytic degradation of methylene blue in ZIF-8, RSC Adv.4, 544554 54 N.K Lazaridis, T.D Karapantsios, D Georgantas(2003), Kinetic analysis for the removal of a reactive dye from aqueous solution onto hydrotalcite by adsorption, Water Res 37, 3023-3033 55 M Al-Ghoutia, M.A.M Khraisheh, M.N.M Ahmad, S Allen(2005), Thermodynamic behaviour and the effect of temperature on the removal of dyes from aqueous solution using modified diatomite: A kinetic study, Journal of Colloid and Interface Science.287, 6–13 56 M.A Behnajady, N Modirshahla, R Hamzavi(2006), Kinetic study on photocatalytic degradation ofC.I Acid Yellow 23 by ZnO photocatalyst, Journal of Hazardous Materials B133, 226–232 57 I K Konstantinou , T A Albanis(2004), TiO2-assisted photocatalytic degradation of azo dyes in aqueous solution: kinetic and mechanistic investigations: A review, Applied Catalysis B: Environmental.49, 1-14 58 C.Galindo, P Jacques, and A Kalt(2001), Photooxidation of the phenylazonaphthol AO20 on TlO2: kinetic and mechanistic investigations.Chemosphere.45(6-7), 997-1005 59 M Saquib, M Muneer(2003), TiO2-mediated photocatalytic degradation of a triphenylmethane dye( gentian violet) in aqueous suspensions, Dyes and Pigments.56, 37-49 46 60 Y Lai, M Meng , Y Yu, X Wang, T Ding(2011), Photoluminescence and photocatalysis of the flower-like nano-ZnO photocatalysts prepared by a facile hydrothermal method with or without ultrasonic assistance, Applied Catalysis B: Environmental.105, 335–345 61 U.G Akpana,b, B.H Hameeda(2011), Photocatalytic degradation of 2,4 -dichlorophenoxyacetic acid by Ca–Ce–W–TiO2 composite photocatalyst, Chemical Engineering Journal 173, 369–375 62 K.R Jakkidi, S Basavaraju, D.K Valluri(2009), Sm3+-doped Bi2O3 photocatalyst prepared by hydrothermal synthesis, Chem Catal Chem 14, 92–496 ... đề tài luận văn Biến tính vật liệu ZIF- 8 oxit sắt có hoạt tính quang hóa 2.2 Nội dung nghiên cứu Tổng hợp vật liệu ZIF- 8 Tổng hợp vật liệu Fe -ZIF- 8 Nghiên cứu phản ứng phân hủy phẩm nhuộm ánh... thể sở ZIFs [8] 2 Căn vào yêu cầu thực tiễn điều kiện nghiên cứu Việt Nam chọn đề tài nghiên cứu ? ?Nghiên cứu tổng hợp vật liệu Fe3O4 @ZIF- 8 ứng dụng? ?? Cấu trúc luận văn: Mở đầu Chương 1: Tổng quan... Yaghi, tổng hợp 25 cấu trúc tinh thể ZIF chứng minh số chúng có tính chọn lọc cao việc thu giữ khí cacbonic (ZIF- 68, ZIF6 9, ZIF- 70) Trong số loại vật liệu ZIFs, ZIF- 8 nghiên cứu rộng rãi ZIF- 8 tạo