RO125846B1 - COMPOZITE STRUCTURI METAL-ORGANICE POROASE/STRUCTURI DE CARBON PENTRU STOCAREA HIDROGENULUI Șl PROCEDEU DE OBȚINERE A ACESTORA - Google Patents
COMPOZITE STRUCTURI METAL-ORGANICE POROASE/STRUCTURI DE CARBON PENTRU STOCAREA HIDROGENULUI Șl PROCEDEU DE OBȚINERE A ACESTORA Download PDFInfo
- Publication number
- RO125846B1 RO125846B1 ROA200900400A RO200900400A RO125846B1 RO 125846 B1 RO125846 B1 RO 125846B1 RO A200900400 A ROA200900400 A RO A200900400A RO 200900400 A RO200900400 A RO 200900400A RO 125846 B1 RO125846 B1 RO 125846B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- organic
- metal
- carbon
- mof
- structures
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 24
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 14
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 claims description 13
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide Substances CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 9
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 claims description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Substances C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000013132 MOF-5 Substances 0.000 description 11
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 239000012696 Pd precursors Substances 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 description 2
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000013254 iso-reticular metal–organic framework Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100218341 Gibberella zeae (strain ATCC MYA-4620 / CBS 123657 / FGSC 9075 / NRRL 31084 / PH-1) aurS gene Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005574 cross-species transmission Effects 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003863 metallic catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004375 physisorption Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
Invenția este legată de domeniul materialelor, mai precis, al materialelor poroase pentru stocarea gazelor, inclusiv, a hidrogenului, și se referă la un nou tip de compozite, formate din structuri metal-organice și structuri de carbon, unite între ele prin legături chimice, formate în timpul procesului de preparare a compozitului, precum și la un procedeu de obținere a acestora.
Structurile metal-organice (MOF de la metal-organic framework) sunt o clasă de materiale hibride organic-anorganic, care constau din clusteri metalici, uniți între ei prin liganzi organici politopici. Datorită suprafețelor specifice și a volumelor mari ale porilor, structurile metal-organice au un mare potențial în stocarea gazelor (M. Eddaoudi, J. Kim, H. Li, N. Roși, O.M. Yaghi, Isoreticularmetal-organic frameworks, process forforming the same, and systematic design ofpore size and functionality therein, with application for gas storage, \NO 02/088148 A1,2002), separare și cataliză eterogenă.
Compozitele pe bază de structuri metal-organice, cunoscute până în prezent, sunt de tipul:
- Metal@MOF, unde M este platină: Proch, J. Herrmannsdorfer, R. Kempe, C. Kern, A. Jess, L. Seyfarth, J. Senker, Pt@MOF-177: Synthesis, Room-Temperature Hydrogen Storage and Oxidation Catalysis, Chem. Eur. J., 2008, 14, 8204-8212; paladiu: M. Sabo, A. Henschel, H. Froede, E. Klemm and S. Kaskel, Solutioninfiltration ofpalladiuminto MOF5: synthesis, physisorption andcatalyticproperties, J. Mater. Chem., 2007, 17, 3827-3832; D. Esken, X. Zhang, O.l. Lebedev, F. Schroderand R, A. Fischer, Pd©MOF-5: Limitations and solution impregnation of[Zn4O(bdc) J (MOF-5) with metal-organic palladium precursors forloading with Pdnanoparticles, J. Mater. Chem., 2009, 19,1314-1319; cupru: S. Hermes, M.-K. Schroeter, R. Schmidt, L. Khodeir, M. Muhler, A. Tissler, R. W. Fischer and R. A. Fischer, Metall @M0F: Beladung hoch poroser Koordinationspolymergitter durch Metallorganische Chemische Dampfabscheidung Angew., Chem., 2005, 117, 6394-6937; aurS. Hermes, M.-K. Schroeter. R. Schmidt, L. Khodeir, M. Muhler, A. Tissler, R. W. Fischer and R. A. Fischer, Metall@MOF: Beladung hoch poroser Koordinationspolymergitter durch Metallorganische Chemische Dampfabscheidung Angew., Chem., 2005, 117, 6394-6937, Ru D. Esken, X. Zhang, O. I. Lebedev, F. Schroder and R. A. Fischer, Pd@MOF-5: limitations and solution impregnation of [Zn4O(bdc)J (MOF-5) with metal-organic palladium precursors for loading with Pd nanoparticles, J. Mater. Chem., 2009, 19, 1314-1319; F. Schroder, D. Esken, M, Cokoja, M. van den Berg, O. Lebedev, G. Tendelo, B. Walaszek, G. Buntkowsky, H. Limbach, B. Chaudret, R. A. Fischer, Ruthenium Nanoparticles inside Porous[Zn4O(bdc)3]byHydrogenolysis ofAdsorbed[Ru(cod)(cot)]:A Solid-State Reference System for Surfactant-Stabilized Ruthenium Colloids, J. Am. Chem. Soc, 2008, 130, 61196130; (ZnO)2@MOF S. Mermes, F. Schroder, S. Amirjalayer, R. Schmid and R. Fischer, Loading of porous metal-organic open frameworks with organometallic CVD precursors: inclusion compounds of the type [LnM]a@MOF-5, J. Mater. Chem. 2006, 16, 2464-2472; MOF@(Pt/cărbune activ) R.T. Yang, Y. Li, G. Qi, A.J. Lachawiec, Chemical Bridges for Enhancing Hydrogen Storage by Spillover and Methods Forming the Same; US patent application, Serial No. 11/442898, 2006.
în compozitele de tip MOF@(Pt/cărbune activ), contactul dintre cele două componente, structura metal-organică și catalizatorul suportat, este îmbunătățit prin construirea unor nanopunți de carbon. Aceste punți s-au realizat prin amestecarea MOF și a catalizatorului suportat cu o mică cantitate de precursor, cum arfi glucoza, urmată de topirea și carbonizarea precursorului. Prin topirea precursorului de C, interstițiile dintre MOF și cărbune activ se umplu, iar prin carbonizare, se stabilesc punți între cele două componente ale compozitului. în urma procesului de formare a punților de carbon, suprafața specifică a compozitului devine mai
RO 125846 Β1 mică decât suprafața specifică, dată de contribuțiile celor două componente. Această pier- 1 dere în suprafață specifică este atribuită blocării anumitor micropori ai MOF de către punțile de carbon. 3
Materiale care conțin nanotuburi de carbon cu un singur perete (SWNT de la single wall nanotubes) și structuri metal-organice (SWNT-MOF) s-au obținut prin sinteza structurilor 5 metal-organice, folosind, drept precursori, complecși cu zinc ai nanotuburilor de carbon cu un singur perete și liganzi organici: L. Li, C. Fu, L, Meng, Q. Lu, Methodforpreparingsingle-wall 7 carbon nanotube metal organic frameworks, CN 101357760, 2009.
Obiectivul acestei invenții este realizarea unor compozite hibride de tip (structură metal-orga- 9 nică) @ (structură de C), prin structură de carbon, se înțeleg nanofibre de carbon sau cărbune activ, fără pierderi în suprafața specifică și cu un contact cât mai intim între cele două componente. 11
Problema pierderii în suprafața specifică s-a rezolvat prin construirea, între cele două componente ale compozitului, a unor legături chimice covalente. Tipul de compozit, conform 13 acestei invenții, se obține prin sintetizarea structurii metal-organice în prezența celuilalt component, structura de carbon (cărbune activ, nanofibre), funcționalizat cu grupări carboxil. 15 în procesul de sinteză a MOF, se formează o structură regulată de clusteri metalici, legați între ei prin punți organice. De regulă, materiile prime sunt săruri sau oxizi metalici și acizi 17 organici policarboxilici. Grupările carboxil de pe suprafața structurilor de carbon participă, alături de grupările carboxil ale ligandului organic, la procesul de formare a clusterilor meta- 19 lici, interconectați. Astfel, se formează legături chimice între cele două componente ale compozitului. Carboxilarea structurilor de carbon se face prin refluxare în acid azotic 60% sau 21 ultrasonare, în amestec H2SO4 96% : HNO3 65% = 3:1 (volum : volum). După precipitare din apă, filtrare, spălare, până la pH =7, și uscare, se dispersează prin ultrasonare în solventul 23 în care se face sinteza structurii metal-organice. Materiile prime pentru MOF se dizolvă în solventul ales, se amestecă cu suspensia structurilor de carbon în același solvent, se 25 introduc în autoclavă și se încălzesc în etuvă. După terminarea reacției, se răcește autoclava la temperatura camerei și se separă compozitul format, prin decantare. Pentru purificare, 27 compozitul se spală cu solvenți și se activează sub vacuum, la temperatura camerei.
Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în realizarea de compozite de 29 tip structură metal-organică și structură de C, fără pierderi în suprafața specifică și cu un contact cât mai intim între componente. 31
Invenția înlătură dezavantajele arătate anterior, prin aceea că respectivul compozit hibrid de tip structură metal-organică și structură de carbon cuprinde cele două componente, 33 structura metal-organică ZnO4(OOC-C6H4-COO)3 și nanofibrele de carbon, care sunt unite prin legături chimice care se formeză în timpul procesului de sinteză a structurii metal- 35 organice, precum și prin aceea că procedeul de obținere este definit de succesiunea cronologică a unor operații specifice: dispersarea prin ultrasonare a 0,04 g CNF-COOH în 37 96 ml Ν,Ν-dimetilformamidă, dizolvarea a 0,374 g acid 1,4-benzen-dicarboxilic și 1,98 g Zn(NO3)· 6H2O în 57,8 ml Ν,Ν-dimetilformamidă (DMF) și 2,2 ml H2O, sub agitare, la tempe- 39 ratura camerei, introducerea amestecurilor într-o autoclavă și apoi încălzirea lor într-o etuvă la 100°C, timp de 7 h, răcirea acestora la temperatura camerei, decantarea solventului și a 41 solidului negru, spălarea cu (DMF) și cu clorură de metilen, apoi decantarea solventului, urmele de solvent îndepărtându-se sub vid, la temperatura camerei, timp de 10 h. 43
Compozitele hibride de tip structură metal-organică - structură de carbon, conform acestei invenții, prezintă următoarele avantaje: 45
- se obțin prin sinteza structurii metal-organice, în prezența structurii de carbon;
- cele două componente, structura metal-organică și structura de carbon, sunt unite 47 între ele prin legături chimice;
RO 125846 Β1
- legăturile chimice dintre componentele compozitului îmbunătățesc contactul dintre acestea, fără pierderi de suprafață specifică;
- se folosesc la stocarea hidrogenului.
Desenul a fost introdus cu scopul de a facilita o bună înțelegere a invenției. Astfel, figura prezintă difractogramele de raze X pe pulberi, pentru: MOF-5 simulată din datele cristalografice, M. Eddaoudi, J. Kim, N. Roși, D. Vodak, J. Wachter, M. O'Keeffe, O. M. Yaghi, Systematic design of pore size and functionality in isoreticular MOFs and their application in meihane storage, Science, 2002,295,469-472, MOF-5 (pulbere) și compozitul hibrid MOF-5@CNF, preparat conform invenției.
în continuare, este prezentat un exemplu de preparare conform invenției. Compozitul preparat este MOF-5@CNF, unde MOF-5 este Zn4O(OOC-C6H4-COO)3 și CNF reprezintă nanofibre de carbon.
Exemplu. Nanofibrele de carbon utilizate, de tip herringbone, s-au preparat prin descompunerea catalitică a etenei pe catalizator Fe:Ni:Cu (85:10:5 procente gravimetrice) la 600°C. Catalizatorul a fost preparat prin metoda coprecipitării și a fost utilizat nesuportat. Pentru îndepărtarea catalizatorului, nanofibrele de carbon au fost purificate prin tratare cu acid clorhidric. Tratarea s-a făcut cu HCI 37%, la reflux, timp de 4 h. Randamentul este de
28,5 g produs/g catalizator. Nanofibrele se filtrează și se spală cu apă distilată până la pH neutru și se usucă la 130°C, timp de 20 h.
Puritatea nanofibrelor, înainte și după etapa de purificare, a fost determinată prin metoda termogravimetrică. Din termograma nanofibrelor nepurificate, reiese o puritate de 96,6%, valoare confirmată de randamentul sintezei. Termograma nanofibrelor purificate indică o puritate de 99,44% și absența particulelor metalice de catalizator. Suprafața specifică BET estimată a nanofibrelor de carbon este de 230 m2/g.
Carboxilarea nanofibrelor de carbon s-a făcut prin ultrasonare 6 h, la 35...45°C, în amestec H2SO4 96% : HNO3 65% = 3:1 (volum : volum). Nanofibrele se pun într-un volum mare de apă distilată, se lasă să precipite, se filtrează, se spală cu apă distilată până la pH neutru. Se usucă în etuvă.
Prezența grupărilor carboxil pe nanofibrele de carbon a fost evidențiată prin spectroscopie IR. Banda de la 1719 cm1 am atribuit-o C=O (întinderea CO din acizii carboxilici 1720-1690 cm'1).
Pentru realizarea compozitului MOF-5@CNF, se dispersează, prin ultrasonare, 0,04 g CNF-COOH în 96 ml Ν,Ν-dimetilformamidă. Se dizolvă apoi 0,374 g (2,24 mmoli) acid 1,4-benzen-dicarboxilic și 1,98 g (6,66 mmoli) Zn(NO3)2 · 6H2O în 57,8 ml Ν,Ν-dimetilformamidă (DMF) și 2,2 ml H2O, sub agitare, la temperatura camerei. Se introduc ambele amestecuri într-o autociavă și se încălzesc în etuvă, la 100°C, timp de 7 h. Se scoate autoclava din etuvă și se lasă să se răcească la temperatura camerei. Toate manipulările, care urmează, se fac în atmosferă inertă și cu solvenți anhidri. Se decantează solventul și solidul negru rămas se spală cu DMF și apoi cu clorură de metilen. După ultima spălare, cu clorură de metilen, solventul se decantează. Urmele de solvent se îndepărtează sub vid (10'2mbari), la temperatura camerei, timp de 10 h. Caracterizarea compozitului s-a făcut prin analiza termogravimetrică, difracție de raze X în pulbere, spectrometrie IR, măsurarea suprafeței specifice BET. Suprafața specifică BET este 2494 m2/g.
Pentru confirmarea obținerii MOF-5@CNF, am sintetizat MOF-5, l-am caracterizat prin spectroscopie IR, difracție de razeXîn pulbere, analiză termogravimetrică. S-au dizolvat 1,8 g (3 mmoli) Zn(NO3)2 6H2O și 0,338 g (1 mmol) acid 2,4-benzen-dicarboxilic în 196 ml DMF și 4 ml apă. Amestecul de reacție se pune într-o autociavă și se introduce în etuvă, la 100°C, timp de 7 h. Produsul solid alb se purifică și se activează în același mod ca și compozitul. Suprafața specifică BET estimată a produsului este 2641 m2/g.
RO 125846 Β1
Din spectrul IR al compozitului MOF-5@CNF lipsește vc=o de la 1719 cm1, ceea ce 1 confirmă lipsa grupărilor carboxil de pe suprafața nanofibrelor de carbon. în schimb, există benzile de la 1517,7 cm'1 și 1395,25 cm'1, corespunzătoare vcoo - antisimetrice și simetrice. 3 Mai mult, compararea zonelor de amprentă ale spectrelor IR ale MOF-5 și MOF-5@CNF (1300...900 cm1) confirmă obținerea MOF-5 pe nanofibrele de carbon. 5
Compararea difractogramelor de raze X pe pulberi ale compozitului hibrid MOF5@CNF și MOF-5 dovedește că materialul depus pe nanofibrele de carbon este MOF-5 7 policristalin pur (vezi, figura).
Compozitele de acest tip pot fi folosite la stocarea hidrogenului sau a altor gaze, la 9 separarea amestecurilor gazoase sau lichide, la purificarea amestecurilor de două sau mai multe gaze sau lichide, prin absorbție/adsorbție selectivă. De asemenea, pot funcționa drept 11 catalizatori în cataliza eterogenă.
Claims (5)
1 Revendicări
3 1. Compozit hibrid de tip structură metal-organică și structură de carbon, utilizat la stocarea hidrogenului, caracterizat prin aceea că cele două componente, structura metal5 organică ZnO4(OOC-C6H4-COO)3 și nanofibrele de carbon, sunt unite prin legături chimice care se formeză în timpul procesului de sinteză a structurii metal-organice.
7 2. Procedeu de obținere a compozitului hibrid, definitîn revendicarea 1, caracterizat prin aceea că se dispersează prin ultrasonare 0,04 g CNF-COOH în 96 ml N,N-dimetil9 formamidă, se dizolvă 0,374 g acid 1,4-benzen-dicarboxilic și 1,98 g Zn(NO3)· 6H2O în 57,8 ml Ν,Ν-dimetilformamidă (DMF) și 2,2 ml H2O, sub agitare, la temperatura camerei, se
11 introduc ambele amestecuri într-o autoclavă și apoi se încălzesc într-o etuvă la 100°C, timp de 7 h, se lasă apoi să se răcească la temperatura camerei, se decantează solventul și
13 solidul negru, se spală cu (DMF) și cu clorură de metilen, apoi solventul se decantează, urmele de solvent se îndepărtează sub vid, la temperatura camerei, timp de 10 h.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA200900400A RO125846B1 (ro) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | COMPOZITE STRUCTURI METAL-ORGANICE POROASE/STRUCTURI DE CARBON PENTRU STOCAREA HIDROGENULUI Șl PROCEDEU DE OBȚINERE A ACESTORA |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA200900400A RO125846B1 (ro) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | COMPOZITE STRUCTURI METAL-ORGANICE POROASE/STRUCTURI DE CARBON PENTRU STOCAREA HIDROGENULUI Șl PROCEDEU DE OBȚINERE A ACESTORA |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO125846A2 RO125846A2 (ro) | 2010-11-30 |
| RO125846B1 true RO125846B1 (ro) | 2014-09-30 |
Family
ID=51587950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA200900400A RO125846B1 (ro) | 2009-05-25 | 2009-05-25 | COMPOZITE STRUCTURI METAL-ORGANICE POROASE/STRUCTURI DE CARBON PENTRU STOCAREA HIDROGENULUI Șl PROCEDEU DE OBȚINERE A ACESTORA |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO125846B1 (ro) |
-
2009
- 2009-05-25 RO ROA200900400A patent/RO125846B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO125846A2 (ro) | 2010-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6717749B2 (ja) | 耐酸性、耐溶剤性、及び耐熱性金属−有機骨格 | |
| Yuan et al. | Linker installation: engineering pore environment with precisely placed functionalities in zirconium MOFs | |
| Su et al. | Exceptionally stable, hollow tubular metal− organic architectures: synthesis, characterization, and solid-state transformation study | |
| Hu et al. | Modulator effects on the water-based synthesis of Zr/Hf metal–organic frameworks: quantitative relationship studies between modulator, synthetic condition, and performance | |
| Yuan et al. | Thermodynamically guided synthesis of mixed-linker Zr-MOFs with enhanced tunability | |
| JP5452478B2 (ja) | 配位的に不飽和な金属部位を有する表面官能基化された多孔性有機無機ハイブリッド材料又はメソポーラス材料の製造及びその触媒的応用 | |
| US9175025B2 (en) | Method for preparing porous organic-inorganic hybrid materials | |
| Maniam et al. | Investigation of porous Ni-based metal–organic frameworks containing paddle-wheel type inorganic building units via high-throughput methods | |
| Tshuma et al. | Cyclometalation of lanthanum (iii) based MOF for catalytic hydrogenation of carbon dioxide to formate | |
| US20120186449A1 (en) | Preparation of metal-triazolate frameworks | |
| EP2438073A2 (en) | Complex mixed ligand open framework materials | |
| WO2015142954A1 (en) | Metal-organic frameworks characterized by having a large number of adsorption sites per unit volume | |
| Tshuma et al. | Palladium (II) immobilized on metal–organic frameworks for catalytic conversion of carbon dioxide to formate | |
| JP5156445B2 (ja) | アセチレン吸蔵材料とアセチレン吸蔵容器及び高純度アセチレンの供給装置並びに高純度アセチレンの精製装置 | |
| KR20110019804A (ko) | 유무기혼성 나노세공체의 제조방법, 상기 방법에 의하여 수득되는 유무기혼성 나노세공체 및 이의 용도 | |
| Zhang et al. | Pillar-Layered Metal–Organic Frameworks Based on a Hexaprismane [Co6 (μ3-OH) 6] Cluster: Structural Modulation and Catalytic Performance in Aerobic Oxidation Reaction | |
| He et al. | Effective Gas Separation Performance Enhancement Obtained by Constructing Polymorphous Core–Shell Metal–Organic Frameworks | |
| Xie et al. | Integration of rod-shaped PCN-224 (Cu) and BiVO4 to establish S‑scheme heterojunction for effective photocatalytic CO2-to-CO transformation | |
| JP2013040119A (ja) | 水酸基が導入された多孔性配位高分子を用いた水素吸蔵 | |
| CN113578275A (zh) | 一种用于NOx气体去除的锰钴二元金属基MOF吸附剂及其制备方法 | |
| CN114602556A (zh) | 一种贵金属节点MOFs催化剂及其制备方法和应用 | |
| Wang et al. | Three β-octamolybdate-based supramolecular hybrids constructed from a bis-imidazolyl-bis-amide ligand: fast and selective adsorption activities of organic dyes | |
| RO125846B1 (ro) | COMPOZITE STRUCTURI METAL-ORGANICE POROASE/STRUCTURI DE CARBON PENTRU STOCAREA HIDROGENULUI Șl PROCEDEU DE OBȚINERE A ACESTORA | |
| Ozer | Fabrication and functionalization strategies of MOFs and their derived materials “MOF architecture” | |
| Gumbo et al. | Two novel metal–organic frameworks functionalised with pentamethylcyclopentadienyl iridium (iii) chloride for catalytic conversion of carbon dioxide to formate |