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


Tổng hợp vật liệu MIL-88B Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp MIL-88B



tải về 8.99 Mb.
trang31/51
Chuyển đổi dữ liệu08.06.2018
Kích8.99 Mb.
1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   ...   51

Tổng hợp vật liệu MIL-88B

  1. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp MIL-88B


  1. Ảnh hưởng của tỷ lệ H2BDC/FeCl3 đến quá trình tổng hợp vật liệu

Các mẫu vật liệu MIL-88B được tổng hợp với các tỷ lệ nồng độ H2BDC/ FeCl3 khác nhau trình bày ở Hình 3.23. Giản đồ XRD ở Hình 3.23 cho thấy, MIL-88B được tạo thành khi tỷ lệ nồng độ H2BDC/FeCl3 nằm trong khoảng 0,5 đến 2. Dữ liệu cũng chỉ ra rằng, khi tỷ lệ H2BDC/FeCl3 bằng 0,5/1 (mẫu B1-2) thì nồng độ H2BDC không đủ để tạo thành cấu trúc MIL-88B. Giản đồ XRD của mẫu B2-2 có các pic đặc trưng của MIL-88B phù hợp với các công bố trước đây [76].

MIL-88B có cấu trúc hình lục giác 3D được xây dựng từ trime của FeO6 bát diện và anion benzene dicacboxylat. Do đó, hệ thống mao quản 3D của MIL-88B bao gồm các đường dọc theo trục c nối với nhau bằng lồng bipyramidal [43]. Như vậy, axit H2BDC đóng vai trò quan trong trong quá trình hình thành bộ khung của MIL-88B. Khi hàm lượng H2BDC nhỏ hơn nhiều so với Fe3+ thì sẽ không tạo nên cấu trúc. Khi tỷ lệ H2BDC/Fe3+ bằng 2/1 (mẫu B4-2) thì trên phổ XRD xuất hiện một số pic đặc trưng cho cấu trúc tinh thể của MIL-53. Sự linh hoạt của các tinh thể MIL-88B đã được Férey và cộng sự chứng minh [75].




2 (độ)

Hình 3.23. Giản đồ XRD của MIL-88B với tỉ lệ H2BDC/Fe3+ khác nhau

Kết quả trên cũng cho thấy, mẫu B2-2 cho cấu trúc vật liệu với các pic đặc trưng và độ tinh thể lớn nhất. Như vậy, điều kiện thích hợp để tổng hợp MIL-88B là tỷ lệ H2BDC/Fe3+ = 1/1.



  1. Ảnh hưởng của lượng dung môi đến quá trình tổng hợp vật liệu

Các mẫu vật liệu được tổng hợp với tỷ lệ dung môi DMF khác nhau. Lượng DMF thay đổi từ 70 đến 300 được trình bày ở Hình 3.24.

Dữ liệu XRD ở Hình 3.24 cho thấy, khi tỷ lệ nồng độ DMF tăng, độ tinh thể tương đối của MIL-88B tăng. Rõ ràng, DMF là dung môi có tác dụng làm tăng khả năng kết tinh và xúc tiến sự lớn lên của tinh thể. Có thể giải thích là do DMF có khả năng làm giảm liên kết OH…O dẫn đến làm tăng khả năng tương tác của bát diện FeO6 với benzen dicacboxylat [76]. Sự tương tác này làm tăng khả năng hình thành bát diện của MIL-88B.




2 (độ)



Hình 3.24. Giản đồ XRD của MIL-88B với tỉ lệ dung môi DMF khác nhau

Tuy nhiên, khi chúng tôi tăng lượng dung môi DMF lên tỷ lệ 350 thì cường độ tinh thể của vật liệu MIL-88B giảm. Cường độ tinh thế lớn nhất ở mẫu vật liệu L11-280 có tỷ lệ Fe3+: H2BDC : DMF = 1 : 1 : 280. Đây là vật liệu với các điều kiện tối thích hợp được chọn để khảo sát các tính chất tiếp theo.



  1. Ảnh hưởng của nhiệt độ kết tinh đến quá trình tổng hợp vật liệu

Nhiệt độ kết tinh có ảnh hưởng lớn đến quá trình tổng hợp vật liệu. Các mẫu vật liệu được kết tinh ở các nhiệt độ khác nhau. Dữ liệu XRD ở Hình 3.25 chỉ ra rằng, ở nhiệt độ 100oC quá trình kết tinh rất chậm, cấu trúc tinh thể đạt được khi nhiệt độ tăng lên 120oC, nhưng cường độ tinh thể thấp. Ở nhiệt độ 150oC, quá trình kết tinh đạt cực đại, cường độ tinh thể cao. Như vậy, nhiệt độ cao sẽ xúc tiến quá trình hình thành và lớn lên của tinh thể. Tuy nhiên, khi chúng tôi tăng nhiệt độ kết tinh lên 170oC thì không thu được cấu trúc của MIL-88B vì có khả năng khi nhiệt độ kết tinh vượt quá nhiệt độ sôi của dung môi DMF thì sẽ có sự chuyển pha. Chúng tôi chọn nhiệt độ kết tinh ở 150oC để tổng hợp vật liệu.


2 (độ)

Hình 3.25. Giản đồ XRD của MIL-88B với nhiệt độ kết tinh khác nhau



1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   ...   51


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

    Quê hương