Tổng hợp vật liệu Zn-ZIF có độ kết tinh cao trong dung môi nước ở nhiệt độ phòng định hướng xúc tác phân hủy chất thải ô nhiễm 4-nitrophenol

Abstract

Vật liệu khung cơ kim cấu trúc zeolite dựa trên cluster tứ diện ZnN4 được tổng hợp trong dung môi nước, ở nhiệt độ phòng. Phản ứng được khảo sát với nguồn muối kẽm ZnSO4ž7H2O kết hợp với linker 2‑methylimidazole (2‑HmIm) ở những điều kiện khác nhau về nồng độ của 2‑HmIm và tỉ lệ mol 2‑HmIm/Zn. Cấu trúc của vật liệu được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (PXRD). Hình thái của mẫu được quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và thành phần nguyên tố được phân tích bằng phổ tán xạ năng lượng tia X (EDS). Độ bền nhiệt của vật liệu được xác định qua phân tích nhiệt trọng lượng (TGA). Kết quả cho thấy vật liệu Zn-ZIF được tổng hợp thành công theo quy trình hóa học xanh với độ kết tinh cao và độ bền nhiệt lớn. Sản phẩm được tiếp tục sử dụng làm xúc tác phản ứng khử 4‑nitrophenol với chất khử NaBH4. Nghiên cứu sơ bộ cho thấy Zn-ZIF chưa biến tính không thể hiện hoạt tính xúc tác do các vị trí ZnN4 đã hoàn toàn bão hòa. Kết quả nghiên cứu này mở ra định hướng biến tính vật liệu tạo các tâm kim loại chưa bão hòa được bố trí phân tán trên khung sườn carbon.

Keywords

• Độ bền nhiệt
• độ kết tinh
• 4-nitrophenol
• vật liệu khung cơ kim cấu trúc zeolite