Vật liệu khung cơ kim trên cơ sở Cr (III) được tổng hợp theo phương pháp thủy nhiệt với tỷ lệ mol H2BDC: Cr(NO3).9H2O : HF : H2O = 1:1:1:265, kế thừa nghiên cứu của Férey và các cộng sự [15,17].
Sơ đồ quy trình tổng hợp được mô tả như hình 2.1. 4g Cr(NO3)3.9H2O + 30ml H2O + 1,66g H2BDC + 2 ml HF Hòa hỗn hợp trong teflon Phản ứng ở 220°C trong 8 giờ
Dung dịch màu xanh
Lọc rửa bằng nước cất ít nhất 3 lần, sấy khô Bột trắng xanh Lọc rửa bằng DMF trong 6 giờ ở 60-80°C, lặp lại 2-3 lần. Bột xanh đậm Bột xanh đậm
Ngâm trong ethanol khuấy 3-4 giờ, sau đó ly tâm, lặp
19
Trong quá trình tổng hợp vật liệu khung cơ kim trên cơ sở Cr (III) cần lưu ý những vấn đề sau:
- Hóa chất để tổng hợp vật liệu phải được phối trộn đúng tỷ lệ, có thể dùng máy siêu âm để hỗn hợp được hòa trộn đều;
- Trong quá trình tổng hợp vật liệu cần đảm bảo hai yếu tố thời gian và nhiệt độ. Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến độ kết tinh và tốc độ ngưng tụ của các cụm trime crom. Theo nghiên cứu của Hong và cộng sự, các tinh thể dễ dàng thu được ở nhiệt độ 200-220°C và pH < 2. Ngoài ra, thời gian tổng hợp và thành phần của các chất phản ứng cũng ảnh hưởng lớn đến kết quả tạo thành vật liệu, ví dụ nếu kéo dài thời gian phản ứng đến 16 giờ ở 210°C, sẽ hình thành vật liệu MIL-53;
- Anion F- đóng vai trò như tác nhân khoáng hóa để tăng độ kết tinh của vật liệu vi mao quản cũng như sự hình thành pha tinh thể trong MOFs. Trên thực tế, trong quá trình tổng hợp MIL-101(Cr) florua liên quan đến liên kết cuối của trime crom và thay thế một phân tử nước cuối gắn với crom [20];
- Để thu được vật liệu có diện tích bề mặt và thể tích lỗ xốp cao cần phải tiến hành tinh chế vật liệu loại bỏ axit dư, muối dư và nước;
- Vật liệu sau khi tổng hợp phải được bảo quản trong lọ đựng khô ráo, tránh nhiễm bẩn.