ĐẶng thị quỳnh lan nghiên cứu tổng hợp và Ứng dụng của một số VẬt liệu khung kim loại-hữu cơ. Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý



tải về 8.99 Mb.
trang23/51
Chuyển đổi dữ liệu08.06.2018
Kích8.99 Mb.
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   51
Hình 3.4. Ảnh SEM của vật liệu Cr-MIL-101 ở các tỷ lệ nồng độ HF/Cr3+ khác nhau: P5-4(E), P4-4(F), P3-4(G) và P2-4(H)

Kết quả ảnh SEM ở Hình 3.4 cho thấy, mẫu P4-4 (vật liệu Cr-MIL-101 với tỷ lệ HF/Cr3+ = 1/1) có kích thước khá đồng đều kích thước khảng 0,9 đến 1,0 m , cấu trúc bát diện rõ nét, độ tinh khiết cao so với các mẫu còn lại. Mẫu P4-4 được chọn cho những nghiên cứu tiếp theo.


  1. Ảnh hưởng của thời gian kết tinh

Thời gian kết tinh là một yếu tố rất quan trọng trong tổng hợp vật liệu MOFs, đặc biệt đối với hai loại vật liệu MIL-53 và MIL-101 có cấu trúc mao quản tổ ong tạo thành từ hỗn hợp Cr-benzen dicacboxylat. Vì vậy, trong luận án này chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến sự chọn lọc pha kết tinh Cr-MIL-101.

Hình 3.5 là giản đồ XRD của các mẫu Cr-MIL-101 có thời gian kết tinh khác nhau.



Hình 3.5. Giản đồ XRD của Cr-MIL-101 khi thay đổi thời gian kết tinh

Thời gian đầu, quá trình hình thành tinh thể Cr-MIL-101 là rất chậm, tăng nhanh sau thời gian kết tinh 8h (mẫu MIL-8h). Khi thời gian kết tinh đạt 9h (mẫu MIL-9h), phổ XRD có các pic đặc trưng ở 2 theta bằng 1,8; 2,81; 3,3; 4,21; 5,25; 5,91; 8,55 và 9,1 tương ứng với cường độ tinh thể cao. Điều này được giải thích là do sự hình thành của pha tinh thể Cr-MIL-101 chậm và bắt đầu tăng mạnh sau 8h kết tinh. Sau 10h kết tinh (mẫu MIL-10h), cấu trúc tinh thể Cr-MIL-101 hầu như không thay đổi so với mẫu MIL-9h. Tuy nhiên, tiếp tục gia tăng thời gian kết tinh thì Cr-MIL-101 bắt đầu có sự suy giảm cường độ tinh thể, các pic XRD đặc trưng của Cr-MIL-101 bắt đầu thấp xuống.

Ngoài ra, chúng tôi còn nhận thấy, khi tiếp tục tăng thời gian kết tinh thì có sự chuyển pha từ MIL-101 sang MIL-53. Hình 3.6 trình bày giản đồ XRD của các mẫu có thời gian kết tinh từ 12h đến 16h. Từ Hình 3.6 nhận thấy rằng, sau 14h kết tinh (mẫu MIL-14h), pha MIL-53 thay thế dần pha Cr-MIL-101. Sau 16h kết tinh (mẫu MIL-16h), pha Cr-MIL-101 chuyển hoàn toàn thành pha MIL-53.



Như vậy, sự hình thành pha tinh thể Cr-MIL-101 thuận lợi về mặt động học ở giai đoạn đầu của phản ứng. Trong khi đó, MIL-53 thuận lợi về mặt nhiệt động ở thời gian lâu hơn, sản phẩm tinh thể này thu được từ sự phá vỡ cấu trúc của Cr-MIL-101. Sự chuyển pha từ Cr-MIL-101 sang MIL-53 không phải trực tiếp mà do tinh thể Cr-MIL-101 bị phá vỡ và các mảnh vỡ này sắp xếp lại tạo thành Cr-MIL-53 [84]. Vì vậy, để thu được sản phẩm chọn lọc pha tinh thể Cr-MIL-101, cần kết tinh sản phẩm trong thời gian ngắn nhằm ngăn chặn sự chuyển sang pha Cr-MIL-53 bền hơn về mặt nhiệt động.

Hình 3.6. Sự chuyển pha tinh thể Cr-MIL-101 sang MIL-53 khi tăng thời gian kết tinh






1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   51


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương