Vật liệu khung hữu cơ kim loại đồng(ii) carboxylate tổng hợp, biến tính và ứng dụng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (281.26 KB, 15 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận án này là cơng trình nghiên cứu của cá nhân tơi và của nhóm nghiên cứu. Tất cả số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, chưa được người khác công bố trong bất cứ một cơng trình nghiên cứu nào.

Nghiên cứu sinh

Trần Thanh Minh

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CẢM ƠN

Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến GS.TS. Đinh Quang Khiếu, PGS.TS. Nguyễn Hải Phong đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành luận án này.

Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các bạn đồng nghiệp trong bộ mơn Hóa Hữu cơ và trong khoa Hóa đã luôn động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án.

Tơi xin được cảm ơn Lãnh đạo nhà trường, Lãnh đạo Đại học Huế, phòng Sau đại học và các phòng ban chức năng đã hỗ trợ, giúp đỡ tơi hồn thành các thủ tục trong suốt quá trình học tập.

Xin cảm ơn các bạn sinh viên, học viên cao học đã đồng hành cùng tôi trong những năm làm thực nghiệm vừa qua.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới người thân, bạn bè đã quan tâm, động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận án.

Huế, ngày 30 tháng 7 năm 2020 Nghiên cứu sinh

Trần Thanh Minh

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ... 5

1.1. VẬT LIỆU KHUNG HỮU CƠ - KIM LOẠI ... 5

1.1.1. Giới thiệu vật liệu khung hữu cơ – kim loại ... 5

1.3.2. Cấu trúc và cơ chế xúc tác quang hóa của nano oxide p – n ZnO – CuO... 21

1.3.3. Tình hình nghiên cứu tổng hợp vật liệu bán dẫn p – n CuO – ZnO ... 23

1.4. ỨNG DỤNG VẬT LIỆU MOFs LÀM ĐIỆN CỰC ... 26

1.5. ỨNG DỤNG MOFs XÚC TÁC PHẢN ỨNG ACETAL HÓA BENZALDEHYDE BẰNG METHANOL ... 29

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 33

2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU... 33

2.2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ... 33

2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ... 33

2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 33

2.4.1. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng vật liệu ... 33

2.4.2. Các phương pháp khảo sát hoạt tính xúc tác và hoạt tính điện hóa ... 42

2.4.3. Phương pháp thống kê ... 44

2.5. THỰC NGHIỆM ... 47

2.5.1. Hóa chất ... 47

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

2.5.2. Quy trình tổng hợp và xác định tính chất vật liệu ... 48

2.5.3. Khảo sát hoạt tính xúc tác cho phản ứng acetal hóa benzaldehyde ... 52

2.5.4. Khảo sát hoạt tính xúc tác quang hóa phân hủy methylene blue ... 52

2.5.5. Nghiên cứu động học quá trình quang xúc tác phân hủy MB ... 53

2.5.6. Nghiên cứu đặc tính các hợp chất phân tích trên điện cực biến tính ... 55

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ... 57

3.1. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MOF-199 VÀ ỨNG DỤNG LÀM CHẤT BIẾN TÍNH ĐIỆN CỰC ... 57

3.1.1. Nghiên cứu tổng hợp MOF-199 bằng phương pháp dung nhiệt và phương pháp vi sóng ... 57

3.1.2. Nghiên cứu xác định paracetamol và caffeine bằng phương pháp dòng-thế hòa tan sử dụng điện cực GCE biến tính bằng MOF-199 ... 70

3.2. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NH2-MOF-199 VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BIẾN TÍNH ĐIỆN CỰC ... 83

3.2.1. Nghiên cứu tổng hợp NH2-MOF-199 ... 83

3.2.2. Khả năng sử dụng NH2-MOF-199 làm chất biến tính điện cực để xác định đồng thời Pb(II) và Cd(II) hay uric acid (UA) và ascorbic acid (AA) ... 89

3.3. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP Zn-MOF-199 VÀ ỨNG DỤNG XÚC TÁC CHO PHẢN ỨNG ACETAL HÓA BENZALDEHYDE BẰNG METHANOL ... 92

3.3.1. Nghiên cứu tổng hợp Zn-MOF-199 ... 92

3.3.2. Hoạt tính xúc tác của vật liệu Zn-MOF-199 đối với phản ứng acetal hóa benzaldehyde bằng methanol ... 100

3.4. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO ZnO/CuO TỪ VẬT LIỆU Zn-MOF-199 VÀ ỨNG DỤNG XÚC TÁC QUANG HÓA ... 107

3.4.1. Nghiên cứu tổng hợp nano ZnO/CuO từ vật liệu Zn-MOF-199 ... 107

3.4.2. Xác định khả năng xúc tác quang hóa của vật liệu ... 116

3.4.3. Cơ chế của quá trình xúc tác quang hóa ... 120

3.4.4. Động học của quá trình quang xúc tác phân hủy MB ... 123

3.4.5. Khảo sát khả năng tái sử dụng của vật liệu ... 128

3.4.6. Khả năng xúc tác của vật liệu đối với một số chất màu khác ... 129

KẾT LUẬN ... 131

DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ ... 133

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 134

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT

AAS Atomic Absorption Spectrometry (Phổ hấp thụ nguyên tử) ABDC 2-aminobenzene-1,4-dicarboxylic acid

BDA Benzaldehyde dimethyl acetal BET Brunauer-Emmet-Teller

CV Voltammetry Cyclic (Volt-ampere vòng) DE Diamond Electrode (Điện cực kim cương) DMF N,N-dimethylformamide

DP-ASV Differential Pulse - Anodic Stripping Voltammetry (Volt-ampere hòa tan anode xung vi phân)

DTA Differential Thermal Analysis (Phân tích nhiệt vi sai) EDX Energy Dispersive X-ray (Phổ tán xạ tia X)

HR-TEM High-Resolution Transmission Electron Microscope (Hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao)

IUPAC International Union Of Pure And Applied Chemistry (Hiệp hội quốc tế của Hóa học cơ bản và ứng dụng)

LC Liquid Chromatography (Sắc ký lỏng)

MA-GT1 MOF-199 biến tính bằng ABDC theo phương pháp gián tiếp 1 MA-GT2 MOF-199 biến tính bằng ABDC theo phương pháp gián tiếp 2

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

MA-TT MOF-199 biến tính bằng ABDC theo phương pháp trực tiếp

MOFs Metal Organic Frameworks (Khung hữu cơ kim loại) MW-MOF-199 MOF-199 tổng hợp bằng phương pháp vi sóng

NH2-MOF-199 MOF-199 biến tính bằng 2-aminobenzene-1,4-dicarboxylic acid

SBUs Second Building Units (Đơn vị xây dựng thứ cấp) SEM Scanning Electron Microscopy (Hiển vi điện tử quét) SPE Screen Printed Electrode (Điện cực in)

ST-MOF-199 MOF-199 tổng hợp bằng phương pháp dung nhiệt

TEM Transmission Electron Microscope (Hiển vi điện tử truyền qua) TGA Thermal Gravimetric Analysis (Phân tích nhiệt trọng lượng)

TOC Total Organic Carbon (Tổng carbon hữu cơ)

UV-Vis Ultraviolet-Visible (Tử ngoại - khả kiến)

UV-Vis-DRS Ultraviolet-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy (Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến)

XPS X-ray Photoelectron Spectroscopy (Phổ quang điện tử tia X) XRD X-Ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X)

Zn-MOF-199 MOF-199 biến tính bằng ion Zn(II)

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Diện tích bề mặt của MOF-199 tổng hợp ở các điều kiện khác nhau ... 14Bảng 1.2. Các phương pháp tổng hợp và ứng dụng của vật liệu nano oxide ZnO – CuO

... 25

Bảng 1.3. Độ chuyển hóa của phản ứng acetal hóa của benzaldehyde với methanol

sử dụng các chất xúc tác MOFs khác nhau [a] ... 31

Bảng 1.4. Sự so sánh hoạt tính của Cu3(BTC)2 với các xúc tác dị thể khác đối với phản ứng acetal hóa aldehyde bằng methanol[a]

... 32

Bảng 2.1. Danh mục hóa chất ... 47Bảng 2.2. Lượng hóa chất trong các thí nghiệm tổng hợp MOF-199 ... 49Bảng 3.1. Tính chất xốp của MOF-199 tổng hợp bằng phương pháp vi sóng và

phương pháp dung nhiệt ... 66

Bảng 3.2. So sánh diện tích bề mặt của MOF-199 tổng hợp bằng phương pháp vi

sóng và phương pháp dung nhiệt ... 67

Bảng 3.3. So sánh LOD của các phương pháp phân tích điện hóa khác nhau trong

việc xác định PAR và CAF ... 81

Bảng 3.4. Kết quả xác định PAR và CAF trong mẫu thuốc dùng phương pháp đề

nghị và HPLC ... 82

Bảng 3.5. Tính chất xốp của vật liệu MA-GT2 ... 88Bảng 3.6. Thành phần nguyên tố C, H, Zn và Cu trong mẫu Zn-MOF-199 ... 96Bảng 3.7. Hoạt tính xúc tác của một số vật liệu MOFs đối với phản ứng acetal hóa

benzaldehyde bằng methanol ... 104

Bảng 3.8. Bảng phân tích nguyên tố C, H, Zn, Cu trong mẫu ZnO/CuO ... 110Bảng 3.9. Hệ số xác định (R2

) và hằng số tốc độ biểu kiến (kr) của mơ hình đề xuất ở dạng tuyến tính và mơ hình bậc nhất biểu kiến ... 125

Bảng 3.10. So sánh hằng số tốc độ bậc nhất biểu kiến (kr) của chất xúc tác ZnO/CuO tổng hợp với các chất xúc tác khác ... 127

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Một số cầu nối hữu cơ (anion) trong MOFs. ... 6

Hình 1.2. Một số đơn vị cấu trúc MOFs với các kim loại và phối tử khác nhau. ... 6

Hình 1.3. Sự hình thành cấu trúc MOFs bằng phương pháp dung nhiệt. ... 7

Hình 1.4. Phân bố ứng dụng của MOFs. ... 10

Hình 1.5. Minh họa sự tạo thành MOF-199. ... 11

Hình 1.6. Đơn vị cấu trúc của MOF-199. ... 12

Hình 1.10. a) Quy trình tổng hợp các oxide kim loại nano có nguồn gốc từ mẫu aph-MOF; b) Ảnh TEM và c) Đường đẳng nhiệt hấp phụ N2 của vật liệu nano MgO với mao quản trung bình và vi mao quản được xác định rõ. ... 18

Hình 1.11. Cấu trúc nano oxide ZnxCo3-xO4 thu được từ sự phân hủy nhiệt ZIF lưỡng kim: a-b) Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường nhiệt (FESEM); c-d) Hình ảnh TEM và e-g) Hình ảnh tán xạ năng lượng tia X của ZnxCo3-xO4. ... 20

Hình 1.12. Giản đồ XRD của vật liệu nano oxide ZnO – CuO. ... 21

Hình 1.13. Sự hình thành nút giao thoa p – n của vật liệu p–CuO/n–ZnO. ... 22

Hình 1.14. Giản đồ XRD (a) và ảnh SEM (b) của vật liệu nano oxide ZnO – CuO tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa. ... 24

Hình 1.15. Giản đồ XRD (a) và ảnh SEM (b) của vật liệu nano oxide ZnO – CuO tổng hợp bằng phương pháp phân hủy nhiệt các muối kim loại. ... 24

Hình 1.16. Ảnh SEM của vật liệu nano oxide ZnO/CuO. ... 25

Hình 1.17. Minh họa một số cấu hình biến tính điện cực bằng vật liệu mao quản rắn. ... 27

Hình 1.18. Cơ chế phản ứng acetal hóa sử dụng xúc tác Lewis acid. ... 29

Hình 1.19. Cơ chế phản ứng acetal hóa sử dụng xúc tác Bronsted acid. ... 30

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Hình 1.20. Độ chuyển hóa của phản ứng acetal hóa benzaldehyde bằng methanol với xúc tác Cu3(BTC)2 (a) và Fe(BTC) (b). ... 31

Hình 2.1. Hiện tượng các tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể chất rắn ... 34

Hình 2.2. Các dạng đường đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ theo phân loại IUPAC. ... 36

Hình 2.3. Thiết bị vi sóng tự tạo sử dụng tổng hợp MOF-199. ... 49

Hình 2.4. Sơ đồ tiến trình thí nghiệm theo phương pháp volt-ampere vịng. ... 56

Hình 2.5. Sơ đồ tiến trình thí nghiệm theo phương pháp volt-ampere xung vi phân. ... 56

Hình 3.1. Giản đồ XRD của các mẫu vật liệu tổng hợp dung nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau (a) và tổng hợp vi sóng ở các mức năng lượng khác nhau (b). ... 58

Hình 3.2. Giản đồ XRD của các mẫu MOF-199 tổng hợp ở các nồng độ H3BTC khác nhau theo phương pháp dung nhiệt (a) và vi sóng (b). ... 59

Hình 3.3. Giản đồ XRD của các mẫu MOF-199 tổng hợp ở các thời gian khác nhau bằng phương pháp vi sóng (a) và phương pháp dung nhiệt (b). ... 61

Hình 3.4. Hiệu suất tổng hợp MOF-199 theo thời gian bằng phương pháp vi sóng và phương pháp dung nhiệt. ... 62

Hình 3.5. Ảnh SEM của MW-MOF-199 ở các thời gian khác nhau (a1: 5 phút; a2: 10 phút; a3: 15 phút; a4: 30 phút; a5: 45 phút) và ST-MOF-199 ở các thời gian khác nhau (b1: 30 phút; b2: 60 phút; b3: 120 phút; b4: 360 phút; b5: 420 phút)... 63

Hình 3.6. Đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 của MOF-199 tổng hợp bằng phương pháp vi sóng (a); phương pháp dung nhiệt (b). ... 65

Hình 3.7. Giản đồ TG của MOF-199 tổng hợp bằng phương pháp vi sóng (a); phương pháp dung nhiệt (b). ... 68

Hình 3.8. Phổ FT-IR của ST-MOF-199, MW-MOF-199 và H3BTC. ... 69

Hình 3.9. Đường CVs cho PAR và CAF trên điện cực GCE, Naf-GCE, MW-MOF-199/Naf-GCE, và ST-MOF-199/Naf –GCE. ... 70

Hình 3.10. Sự phụ thuộc của Ip vào a) dung môi phân tán MOF-199; b) thể tích huyền phù MOF-199 để biến tính điện cực. ... 72

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Hình 3.11. a) CVs của PAR và CAF trên điện cực MOF-199/Naf-GCE trong đệm Britton–Robinson 0,5 M với pH 2 đến 9,2; b) Đồ thị của EpPRC và EpCAF theo pH.

... 73

Hình 3.12. a) CVs cho PAR và CAF trên điện cực MOF-199/Naf-GCE theo sự tăng dần của tốc độ quét từ 0,01-0,30 V s-1; b) Hồi quy tuyến tính Ip theo v; c) Sự phụ thuộc Ip của PAR và CAF vào căn bậc hai tốc độ quét (v1/2); d) Đồ thị của lnIp,PAR

và lnIp,CAF theo lnv; e) Đồ thị của Eap theo ln

ν

. ... 74

Hình 3.13. Sơ đồ oxy hóa PAR và CAF ... 77

Hình 3.14. Đường DPV tại điện cực MOF-199/Naf- GCE đối với: a) PAR ở các nồng độ khác nhau với sự hiện diện của 5×10-4M CAF trong đệm phosphate 0,1 M

các nồng độ khác nhau với sự hiện diện 5×10-4M PAR trong đệm phosphate 0,1 M

pH 3. ... 78

Hình 3.15. a) Đường DPV của sự oxy hóa PAR and CAF ở các nồng độ bằng nhau

trong đệm phosphate 0,1 M pH 3, b) Đồ thị logarithm của Ip,PAR và Ip,CAF theo nồng

Hình 3.18. Giản đồ FT-IR của MOF-199, MA-GT2, Cu-ABDC và ABDC. ... 85

Hình 3.19. Ảnh SEM mẫu biến tính gián tiếp theo phương pháp thứ hai MA-GT2. ... 86

Hình 3.20. So sánh XRD của MOF-199 với vật liệu biến tính gián tiếp MA-GT2. 86

Hình 3.21. Giản đồ phân tích nhiệt của MA-GT2. ... 87

Hình 3.22. Đường đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 của vật liệu MA-GT2. .... 88

Hình 3.23. Mơ hình cơ chế q trình biến tính MOF-199 gián tiếp bằng hợp chất chứa nhóm chức amine. ... 89

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Hình 3.24. a) Đường DP-ASV của Cd(II) và Pb(II) trong khoảng nồng độ 5 đến 30

ppm trong đệm acetate 0,1 M (pH 4,5); b) Đường hồi quy tuyến tính Iap theo nồng độ. ... 90

Hình 3.25. a) Đường DP-ASV của AA và UA ở các nồng độ khác nhau trong khoảng nồng độ từ 30 đến 548 µM và 10 đến 431 µM trong đệm phosphate 0,1M

(pH 7); b) hồi quy tuyến tính của Ip theo nồng độ. ... 90

Hình 3.26. Giản đồ XRD của các mẫu Zn-MOF-199 tổng hợp ở các tỷ lệ mol Cu:Zn là 8:2 (a), 7:3 (b), 5:5 (c), 3:7 (d); Zn-BTC (e) và MOF-199 (f). ... 93

Hình 3.27. Ảnh SEM của các mẫu MOF-199 (a1,a2), Zn-BTC (b1,b2) và Zn-MOF-199 (c1,c2). ... 95

Hình 3.28. Phổ XPS tổng quát của Zn-MOF-199 (a), Cu2p (b) và Zn2p (c). ... 97

Hình 3.29. Giản đồ phân tích nhiệt TG-DTA của các mẫu Zn-BTC (a), MOF-199

Hình 3.32. Hiệu suất phản ứng ở các nhiệt độ khác nhau. ... 102

Hình 3.33. Hiệu suất phản ứng ở các thời gian khác nhau. ... 103

Hình 3.34. Hiệu suất phản ứng với các lượng chất xúc tác Zn-MOF-199 khác nhau. ... 103

Hình 3.35. Sự ảnh hưởng của Zn-MOF-199 đối với phản ứng acetal hóa. ... 105

Hình 3.36. Hiệu suất phản ứng trên xúc tác Zn-MOF-199 sau nhiều lần tái sử dụng. ... 106

Hình 3.37. Giản đồ XRD của ZnO, CuO và ZnO/CuO... 108

Hình 3.38. Ảnh SEM các mẫu: a1) MOF-199, b1) Zn-BTC, c1) Zn-MOF-199, a2) CuO, b2) ZnO, c2)ZnO/CuO, d1) Ảnh TEM mẫu ZnO/CuO; d2) Ảnh HR-TEM của ZnO/CuO. ... 109

Hình 3.39. Đường đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 của các mẫu CuO, ZnO và

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Hình 3.40. Phổ XPS của mẫu ZnO/CuO: (a) phổ khảo sát; b) phổ Cu2p và c) phổ Zn2p. ... 112

Hình 3.41. a) Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến; b) Biểu đồ Tauc của ZnO, CuO và ZnO/CuO. ... 113

Hình 3.42. Phổ huỳnh quang của CuO, ZnO and ZnO/CuO. ... 114

Hình 3.43. Đường biểu diễn điểm đẳng điện của vật liệu ZnO/ CuO trong dung dịch KCl. ... 115

Hình 3.44. Sự phân hủy MB bởi các chất xúc tác khác nhau dưới ánh UV và Vis. ... 116

Hình 3.45. a) Phổ hấp thụ UV-Vis của dung dịch MB tại các thời điểm khác nhau và b) TOC của dung dịch MB trong quá trình quang xúc tác. ... 118

Hình 3.46. Sự ảnh hưởng của vật liệu ZnO/CuO đến quá trình loại bỏ MB. ... 119

Hình 3.47. Sự ảnh hưởng của pH đến quá trình quang xúc tác của ZnO/CuO. ... 120

Hình 3.48. Ảnh hưởng của chất kìm hãm gốc tự do (KI, isopropanol, và benzoquinone) lên quá trình phân hủy MB của ZnO/CuO. ... 121

Hình 3.49. Sơ đồ minh họa đường di chuyển của các hạt mang điện trên các vùng hóa trị và dẫn của vật liệu bán dẫn ghép ZnO/CuO trong quá trình quang xúc tác. ... 123

Hình 3.50. Động học của quá trình hấp phụ và quang xúc tác phân hủy MB của ZnO/CuO. ... 124

Hình 3.51. a) Hiệu suất phân hủy MB của ZnO/CuO qua nhiều lần tái sử dụng; b) Giản đồ XRD của ZnO/CuO sau 4 lần sử dụng. ... 128

Hình 3.52. Khả năng quang xúc tác của ZnO, CuO và ZnO/CuO đối với một số chất màu và phenol. ... 129

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

MỞ ĐẦU

Vật liệu có độ xốp và diện tích bề mặt lớn là một trong những hướng nghiên cứu luôn được các nhà khoa học trên thế giới và trong nước quan tâm từ trước đến nay, vì loại vật liệu này có nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực như lưu trữ khí, hấp phụ khí, phân tách khí, xúc tác…[16]. Bên cạnh các loại vật liệu đã biết trước đây như zeolite, than hoạt tính có diện tích bề mặt lớn từ vài trăm đến vài ngàn m2/g [16], một loại vật liệu mới được xây dựng trên cơ sở bộ khung hữu cơ - kim loại gọi là vật liệu MOFs (metal organic frameworks) đã được tìm ra vào thập niên 90 của thế kỷ 20.

MOFs được cấu trúc từ các ion hoặc các cụm ion kim loại với các cầu nối hữu cơ (organic linkers) trong không gian ba chiều, là các vật liệu xốp chứa cả mao quản trung bình và vi mao quản. Tùy thuộc vào phương pháp tổng hợp, loại ion kim loại hoặc cầu nối hữu cơ có thể thu được các loại vật liệu MOFs khác nhau như MOF-5, MOF-77, MIL-101, MIL-125, MIL-47, MIL-53… [52], [73]. Với những ưu điểm nổi bật như có độ xốp khổng lồ (lên đến 90% là khoảng trống), diện tích bề mặt và thể tích mao quản rất lớn (2000 - 6000 m2/g; 1-2 cm3/g), hệ thống khung mạng ba chiều, cấu trúc hình học đa dạng, có cấu trúc tinh thể và tâm hoạt động xúc tác tương tự zeolite [66], vật liệu MOFs đã tạo ra một sự phát triển đột phá trong suốt thập kỷ qua trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là hấp phụ và xúc tác [26], [135].

Hoạt tính xúc tác của vật liệu MOFs phụ thuộc rất lớn vào ion kim loại trung tâm và phối tử hữu cơ. MOF-199 được tạo thành trên cơ sở ion Cu(II) và benzene-1,3,5-tricarboxylate, có tâm Cu(II) có cả hoạt tính oxy hóa và hoạt tính acid, phối tử benzene-1,3,5-tricarboxylate lại có khả năng liên kết tương hợp với nhiều chất hữu cơ khác, điều này làm cho MOF-199 có phạm vi ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hấp phụ, xúc tác, sensor điện hóa,...

Trên thế giới, đã có nhiều cơng trình nghiên cứu tổng hợp vật liệu MOF-199 bằng các phương pháp khác nhau như phương pháp dung nhiệt [35], [99], [119], [136]; vi sóng [150]; siêu âm [47], [142]; điện hóa [74]; cơ hóa [74]; vi nhũ [159];

</div>

Vật liệu khung hữu cơ kim loại đồng(ii) carboxylate tổng hợp, biến tính và ứng dụng

<b>LỜI CAM ĐOAN </b>

Nghiên cứu sinh

Trần Thanh Minh

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

<i>Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến GS.TS. Đinh Quang Khiếu, PGS.TS. Nguyễn Hải Phong đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành luận án này. </i>

<i>Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các bạn đồng nghiệp trong bộ mơn Hóa Hữu cơ và trong khoa Hóa đã luôn động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án. </i>

<i>Tơi xin được cảm ơn Lãnh đạo nhà trường, Lãnh đạo Đại học Huế, phòng Sau đại học và các phòng ban chức năng đã hỗ trợ, giúp đỡ tơi hồn thành các thủ tục trong suốt quá trình học tập. </i>

<i>Xin cảm ơn các bạn sinh viên, học viên cao học đã đồng hành cùng tôi trong những năm làm thực nghiệm vừa qua. </i>

<i>Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới người thân, bạn bè đã quan tâm, động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận án. </i>

<i>Huế, ngày 30 tháng 7 năm 2020 Nghiên cứu sinh </i>

<i>Trần Thanh Minh </i>

<b>DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT </b>

<b>DANH MỤC CÁC BẢNG </b>

<b>DANH MỤC CÁC HÌNH </b>

ν

<b>MỞ ĐẦU </b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về