Journal of Advanced Materials in Engineering (Aug 2022)
تأثیر پراکسیدها و فرآیند شستشو بر قابلیت جذب هیدروژن در چارچوب فلزی آلی MOF-5 سنتز شده به روش اختلاط مستقیم
Abstract
در این تحقیق تأثیر پراکسید هیدروژن و پراکسید بنزوئیل بر ویژگی‌های ساختاری و خصوصیات سطحی چارچوب فلزی آلی Zn4O(BDC)3) MOF-5) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور چارچوب فلزی آلی به روش اختلاط مستقیم سنتز شده و در ادامه به‌منظور بهبود ویژگی‌های MOF-5 سنتز شده، نسبت‌های مولی پیش ماده‌ها نسبت به لیگاند برای به حداقل رساندن خطای محاسبات استوکیومتری و همچنین فرآیند شستشو اصلاح شد. با هدف مشخصه‌یابی ترکیبات سنتز شده و بررسی اثر پراکسیدها و فرآیند شستشو بر خواص نمونه‌ها، اندازه‌گیری‌های پراش پرتو ایکس، طیف‌سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه و آنالیز جذب و واجذب نیتروژن انجام گرفت. با توجه به آزمون‌های انجام شده، نمونه سنتز شده با حضور پراکسید بنزوئیل و همچنین با روش شستشو اصلاح شده (DM-P-03) دارای ویژگی‌های ساختاری، تخلخل، منافذ فعال و مساحت سطح ویژه مطلوب‌تری در مقایسه با نمونه سنتز شده با پراکسید هیدروژن است. در این نمونه متوسط اندازه بلورک 18/5 نانومتر، سطح ویژه 2307 مترمربع بر گرم، مجموع حجم حفره‌ها 1/212 سانتی‌متر مکعب بر گرم و میانگین قطر حفره‌ها 2/101 نانومتر است. بنابراین نمونه DM-P-03 به‌عنوان نمونه بهینه انتخاب شده و برای انجام آزمون‌های ریزساختاری و وزن سنجی-گرماسنجی افتراقی آماده‌سازی شد. بر اساس تصویر میکروسکوپی الکترونی گسیل میدانی این نمونه از ذرات کوچک شبه کروی نامنظم تشکیل شده و شکل‌گیری این ریزساختار به حضور پراکسید بنزوئیل نسبت داده شده است. با توجه به آنالیز وزن سنجی-گرماسنجی افتراقی ترکیبات روی باقی مانده در نمونه بررسی و پایداری حرارتی ساختار MOF-5 تا دمای 470 درجه سانتی‌گراد تأیید شد.
Keywords
