سنتز و شناسایی CNT@MOF-199 به منظور افزایش جذب گاز CO2

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

آزمایشگاه تحقیقاتی مواد نانو پروس، گروه شیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

در مطالعه پیش رو، شبکه های فلزی آلی MOF-199 و کامپوزیت هیبریدی CNT@MOF-199 سنتز شد. جاذب های سنتز شده با روش های شناسایی معمول مانند فناوری جذب و اجذب نیتروژن(BET)، پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروسکوپی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی و سنتز ترکیبات موردنظر تأیید شد. شبکه های فلزی آلی MOF-199 با ده درصد وزنی نانولوله های کربنی چند دیواره هیبرید شد. برخی پارامترهای مهم مانند زمان دیسپرس شدن پیش ماده­ های کامپوزیت و همچنین غلظت اسیدها در مرحله کربوکسیله کردن نانولوله های کربنی بهینه شد. میزان جذب سطحی CO2 بر روی جاذب­ های سنتز شده به روش حجم سنجی اندازه گیری شد. حجم حفره های میکرو پروس بدون تغییر در ساختار شبکه پس از افزوده شدن MWCNT به MOF-199 افزایش یافت که همین امر سبب بهبود میزان جذب از 6/5 به 54/8 میلی­ مول بر گرم شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] House K. Z., Harvey C. F., Aziz M. J., Schrag D. P., The Energy Penalty of Post-Combustion CO2 Capture & Storage and Its Implications for Retrofitting the US Installed Base, Energy & Environmental Science., 2(2): 193-205 (2009).

[2] Sumida K., Rogow D.L., Mason J.A., McDonald T.M., Bloch E.D., Herm Z.R., Bae T.H., Long J.R.,Carbon Dioxide Capture in Metal–Organic Frameworks, Chem. Rev., 112: 724 – 781 (2012).

[3] Uzun A., Keskin S., Site Characteristics in Metal Organic Frameworks for Gas Adsorption, Progress in Surface Science., 8(1): 56-79 (2014).

[4] Falcaro P., Ricco R., Doherty C.M., Liang K., Hill A.J., Styles M.J., MOF Positioning Technology and Device Fabrication, Chem. Soc. Rev., 43(16): 5513-5560 (2014).

[5] Llewellyn P., Maurin G., Rouquerol J., “Adsorption by Metal-Organic Frameworks”,  Elsevier Ltd., Adsorption by Powders and Porous Solids, 565-610 (2014).

[7] Wepasnick K.A., Smith B.A., Schrote K.E., Wilson H.K., Diegelmann S.R., Fairbrother D.H., Surface and Structural Characterization of Multi-Walled Carbon Nanotubes Following Different Oxidative Treatments, Carbon., 49: 24–36 (2011)

[8] Ahmed I., Jhung S.H., Composites of Metal–Organic Frameworks: Preparation and Application in Adsorption, Materials Today., 17(3): 136-146 (2014).

[9] Thuy Van Nguyen Thi., Cam Loc Luu., Tien Cuong Hoang., Tri Nguyen., Thanh Huong Bui., Phuc Hoang Duy Nguyen., Thuy Phuong Pham Thi., Synthesis of MOF-199 and Application to CO2 Adsorption, Adv. Nat. Sci: Nanosci. Nanotechnol., 4: 035016 (2013).

[10] 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(36): 8553-8557 (2008).

[11] رضایی، فاطمه؛ صدرعاملی، سید مجتبی؛ توفیقی داریان، جعفر؛ مفرحی، مسعود، جداسازی مخلوط گازی کربن دی‌اکسید و نیتروژن با روش جذب سطحی با تناوب فشار- خلاء، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (3)32: 39 تا 45 (1392).