Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng của một số vật liệu khung kim loại hữu cơ (TT)

1










NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG
CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU KHUNG KIM LOẠI-HỮU
CƠ














-
2

- 


 











 










3

I. 
1. Tuan. A. Vu, Giang. H. Le, Canh. D. Dao, Lan. Q. Dang, Kien. T.

Nguyen, Phuong. T. Dang, Hoa. T. K. Tran, Quang. T. Duong,
Tuyen. Isomorphous substi-
tution of Cr by Fe in MIL-101 framework and its application as a
novel heterogeneous photo-Fenton catalyst for reactive dyes degra-
RSC Adv., vol 4, pp. 41185-41194.
2. Tuan. A. Vu, Giang. H. Le, Canh. D. Dao, Lan. Q. Dang,
Kien. T. Nguyen, Quang. K. Nguyen, Phuong. T. Dang, Hoa.
T. K. Tran, Quang. T. Duong, Tuyen. V. Nguyena and Gun. D.
Leed (2015), d-
sorption using novel MIL-53(Fe) as a highly efficient adsor-
bent,RSC Adv., 5, pp. 52615268.
II. TC
1. 
 
- -834.
2. Dang Thi Quynh Lan, Nguyen Trung Kien, Ho Van Thanh,
Duong Tuan Quang, Vu Anh Tuan (2013), Synthesis and
characterization of Fe-Cr-MIL-101 and Cr-MIL-
Vietnam journal of chemistry, vol 51(5A), pp. 106-109.
3.    an,       
          
--
769.
III. 
1. Dang Thi Quynh Lan, Ho Van Thanh, Duong Tuan Quang,
Vu Anh Tuan (2013), Synthesis of mesoporous Cr-MIL-101
and Fe-Cr-MIL-101 used as highly selective adsorbents for
      -16
November 2013, Vung tau, Vietnam, pp.268-271.
2. Tuan. A. Vu, Giang. H. Le, Canh. D. Dao, Kien. T. Nguyen, Lan.

Q. Dang, Quang. K. Nguyen, Phuong. T. Dang, Hoa. T. K. Tran,
e-
ous solution using novel Fe-MIL-88B as highly selective adsor-
Tpph, Tp 4, N0 4B.
4


   , 
  
    

- l
  

m
 
 m
2
/g. Do  
 
.
 -



2
/CH
4
, CH
4

/CO
2

            
,



 MOFs, 
d 
 - .

- 
--

195.
- --

5
            
195.
- -  -       
(Q
max
-).
- 
   - -88B(Fe   
          
2.
:



         ,  





C 1: 
1.1.          -  
(Metal-Organic-Frameworks- MOFs)
1.2. 
1.3. 
1.3.1. 
1.3.2.  
1.3.3. 
1.3.3.1. Lt 
MIL-      
-hexan. -
-


             
-o
6

MIL-
 
MIL-
-


1.3.3.2.  
        
-101 
          MIL-  


 
  -         

V -101
 
.
 
           
 ,
 Fenton.


2.1. 
T    MIL-101, MIL-53(Fe), MIL-88B  
-MIL-
101 asen,  
 .
2.2. 
- Cr-MIL-101, MIL-53(Fe), MIL-88B
- -101
7
-    
-MIL-101, Fe-Cr-MIL-101, MIL-53(Fe),

MIL-88B.
- 
-            
MIL--88B
2.3. 
- FT-IR
- (X-ray diffraction, XRD)
- quang  tia X (XPS)
-    tia X (EDX)
- P (TGA)
- 
- 
- -nitro (BET)
- 
- 



3.1. -MIL-101
3.1.1. 
 Cr-MIL-101.
3.1.1.1.     
H
2
BDC/Cr(NO
3
)
3
    H  
Cr-MIL-

   
2
BDC/Cr(NO
3
)
3
=2/2,
    
Cr-MIL-


1. -MIL-101

2
BDC/Cr
3+

8
3.1.1.2. /Cr(NO
3
)
3



      
HF/Cr
3+
  - 
     









3.1.1.3. 
-MIL-


Khi  MIL-9h

9,1           6 
MIL-14h), pha MIL-
Cr-MIL-101. Sau 16h    MIL-16h), pha Cr-MIL-101
-53.
2 
2. -MIL-10

3+

4.  -MIL-101
sang MIL-
3. --

9
3.1.2.  Cr-MIL-101
P      -MIL-    


-MIL-101


5. --MIL-101 6. -MIL-101

    
-MIL-
     

= 1,8;
2,81; 3,3; 4,21; 5,25; 5,91; 8,55
     
     
     
2
BDC


= 17,4; 25,2  27,9.

7. -
 -MIL-101
-    -MIL-101  
3.10 

-MIL-
2
/g,
       

3
    

2 
10
3.2. -53(Fe)
3.2.1. 
MIL-53(Fe)
3.2.1.1.     
H
2
BDC/FeCl
3

m
2
BDC/FeCl
3
=2/1,
      


3.2.1.2. dung

     
3.15      
  -   
  -    
H
2

BDC : Fe
3+
: DMF = 2:1:130.

3.2.1.3.    

7 
  
pic 2

=12,6
o

MIL-.
     
 
t
      
3
.
6H
2
O: H
2
BDC: DMF = 1:2:130, 
pH = 6-7, 
0
C trong 16
g
.

2 
2 
2 )
2 
8-53(Fe)

2
BDC/Fe
3+


9. 
-53(Fe)
10. 

MIL-53(Fe)
11
3.2.2.  MIL-53(Fe)

 
-53(Fe).
--


t14 m
2

3
/g2,9 nm.

  
 1  1b
    


    
Fe(2p)   
 c   
   -
   
 3.21  
     
   
Hình 3.11. -
MIL-
12. -
-53(Fe)
13-53(Fe)
12
-O- 
1d 
cboxyl.

     -      ng
726 eV.

14. -

SEM, TEM ta  
1 
3.3.  -88B
3.3.1. 
MIL-88B
3.3.1.1.     
H
2
BDC/FeCl
3

  XRD   ,
m-2 
MIL- 
.
K,
-2 cho

. 
   -
 H
2
BDC/Fe
3+
= 1/1.

2 
15. -88B

2
BDC/Fe
3+


2 
13
3.3.1.2.  
H3.24 ,
khi t
    -88B 
      
  L11-280    Fe
3+
:
H
2
BDC : DMF = 1 : 1 : 280.


3.3.1.3.     

    H 3.25  
, 150
o
C,  tr


cao.       
 


     
o
 
-
       

. 

o

3.3.2. -88B
     

    
-1
 
     
-88B.
2 
2 
16. -88B


17. -88B


18. -
MIL-

14
  - 
-
 
      
.
      
     -88B
    89 m
2
 
    



  -   

3.29      

      


 H 3.30  

1S
(H3.30
      

     

O
1s
(H 3.30   

 -    -
88B (H 3.30   
      

2p3/2

2p1/2
.

19.  -
-

20. -


H21. -88B
15
3.4.           
MIL-101
   
min     
-Cr-MIL-

      

 -Cr-MIL-  
     
MIL-

Fe.


    
--
  --- 
h
cao.

  -MIL-  -
Cr-MIL-    

2

    
(0.9958 m
2
/g).



-
 MIL-
.

22. --

----101

23. -

2
---Cr-MIL-101


16
    -
-  ---
     3.36
--
      

      
Fe-Cr-MIL-   
      


1S
--
-3.37A cho 

    
rboxyl.

1s
---
-

2
, H
2
O.

2p
-MIL-

2p1/2

2p3/2
.

2p
-Cr-MIL-

2p3/2

2p1/2
. C

2p3/2

2p1/2

25. --Cr-MIL-101
24. --
Fe-Cr-MIL-101

 26.    

1S
 -Cr-
MIL-101; (B) O
1S
 -Cr-MIL-101; (C)
Cr
2p
-MIL--Cr-MIL-
(D) Fe
2p
-Cr-MIL-101

17
3.5. K Fenton 
-MIL-101, Fe-Cr-MIL-101, MIL--88B.
-
MIL-101, Fe-Cr-MIL-101, MIL-53(Fe), MIL-88B
 

1. 

-MIL-
-
   -
MIL-

    
     

       




     
  -  

Cr-MIL-  - 
.

S
BET

V
total



(nm)
Cr-MIL-101
3532
1,753
1,99
Fe-Cr-MIL-101
2997
0,996
2,01
MIL-53(Fe)
14
0,012
2,9

MIL-88B
89
0,076
3,4




27. 
Fe-Cr-MIL-101, Cr-MIL-101, MIL-53(Fe)
-
H
2
O
2
: 136mg/L, pH =5,5)

18
3.5.2.           -
MIL--Cr-MIL-101
H-MIL--
Cr-MIL-          

2
O
2
.

      
Cr-MIL-n
---
.
---
         --
     

     
Fe-Cr-MIL-

2
O
2

    
-
Cr-MIL-    

    
, khi cho 0,4ml H
2
O
2


29.  
Fe-Cr-MIL-101trong
 
28. 
RR195 Cr-MIL-101 

30. 
2
O
2

-Cr-MIL-101 khi


19


-Cr-MIL-
Fenton -
Fenton 
Fenton 

Kt qu  3.44 cho thy, k thuc nhum,
ho.

    
 
n
Fe-Cr-MIL-  


-
Cr-MIL-    
       



32. 
 -Cr-MIL-
101 

31. 
Fenton 
-Cr-MIL-
33. -Cr-MIL-101
ph
20
3.6. 
    cho
   - 
MIL-   
     
      -
Cr-MIL-10    
   -MIL- 
      

     

3.7. 
MIL-53(Fe) -88B

3.7.1. -53(Fe)
    7
  
i.e.p
 -


3.7.2. 
   

3.7.2.1.    

   3.48a  
  -  
 
0-10 mg/l      
-20 mg/l
-

b
a
346. 
-53,
Cr-MIL-101, Fe-Cr-MIL-101, MIL-88B

357. 


MIL-53(Fe)

21
mg/l

48. 
(a) MIL-53(Fe), (b)MIL-88B

Tu -15 mg/l


3.7.2.2. 
 H 3.49 ta
    
  -53(Fe) 
MIL-88B g 
pH

   
  pH   
    
   (MIL-
   -
88B).



b
a
. 
As(V) --88B

22

3.7.2.3. 
   51       -60
 
















T
 -  


3.7.3. 
           
g-
ndlich.
3.7.3.1. 

 gmuir:
ax max
1
.
ee
em
CC
q b q q


q
e
R
L

0
( ).
W
e
e
C C V
q



0
1
1+b.C
L
R 

 
(a)MIL-53(Fe),(b) MIL-88B
23
       - -88B

 R
2

-
MIL-            
MIL--   

52. 
-53(Fe), (b) MIL-88B

3.7.3.2. 
ndlich:
1
log log log
n
e
fe
q K C


53. n-53(Fe), (b) MIL-88B
24
 H3.52 3.53 


, 

3.7.4.  

 
ln(q
e
-q
t
) = ln(q
e
)  k
1
.t
            
Ln(q
e
-q
t
) t 
H3.54 5



3.54 5 , 
quan R
2
ba ln(q
e
-q

t
) 
 53 R
2
R
2
=
 ppm. 4 
R
2
R
2
Asppm.

           
2
2
11

t e e
t
t
q k q q

 
 (V-53(Fe)
365. 
-88B

25

   t/q
t
        
H3.56 7



-53(Fe) 
MIL-88B   S
t
Bảng 3.12. 
: ln(q
e
-q
t
) = ln(q
e
)  k
1
.t

Vật liệu MIL-53(Fe)

(ppm)


R
1
2

k
1

(
-1
)
q
e, exp
(mg/g)
q
e, cal
(mg/g)
5
ln(q
e
-q
t
) = 2,404-0,016.t
0,833
0,016
4,94
11,06
10
ln(q
e
-q
t
) = 2,129-0,015.t
0,934
0,015

9,7
8,404
15
ln(q
e
-q
t
) = 2,346-0,072.t
0,926
0,072
13,301
10,44

Vật liệu MIL-88B

(ppm)


R
1
2

k
1


-1
)
q
e, exp

(mg/g)
q
e, cal
(mg/g)
5
ln(q
e
-q
t
) = 1,759-0,072.t
0,974
0,072
4,987
5,806
10
ln(q
e
-q
t
) = 1,851-0,038.t
0,94
0,038
9,956
6,36
15
ln(q
e
-q
t
) = 2,311-0,046.t

0,956
0,046
14,910
10,08
56. 
hai -53(Fe)
57. 
hai -88B