Nghiên cứu lựa chọn vật liệu nền gốm xốp mang vật liệu khung cơ kim ứng dụng trong xử lý khí
106 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2022.221-229Từ khóa:
Vật liệu gốm xốp; Gốm nhôm oxit; Xử lý khí; CuBTC; FeBTC.Tóm tắt
Trong bài báo này đã khảo sát một số tính chất của vật liệu gốm lọc, hạt nhôm hoạt tính có sẵn trên thị trường và vật liệu gốm nhôm oxit được chế tạo bằng phương pháp thiêu kết. Kết quả khảo sát cho thấy vật liệu hộp lọc gốm và hạt nhôm hoạt tính có tỷ trọng từ 0,9 g/cm3 đến 1,26 g/cm3, độ xốp từ 50-53 %, độ hút nước từ 39-45 % trong khi vật liệu gốm nhôm oxit được chế tạo bằng phương pháp thiêu kết có tỷ trọng từ 0,64-0,73 g/cm3, độ xốp từ 69-74% và độ hút nước lên tới 108%. Kết quả mang vật liệu khung cơ kim bằng phương pháp tẩm phủ cho thấy các hạt nhôm hoạt tính và gốm lọc mang tối đa được 6 % CuBTC và 8% FeBTC theo khối lượng, trong khi đó vật liệu gốm nhôm oxit có thể mang tới 9 % CuBTC và hơn 10% FeBTC. Các kết quả thử nghiệm khả năng xử lý khí NOx và hơi dung môi axeton cho thấy vật liệu khung cơ kim trên nền gốm nhôm oxit có thể hấp phụ lên tới 19 % khí NOx và 23 % hơi axeton theo khối lượng.
Tài liệu tham khảo
[1]. Organization, W.H., "Ambient air pollution: A global assessment of exposure and burden of disease". (2016).
[2]. Manisalidis, I., et al., "Environmental and health impacts of air pollution: a review". Frontiers in public health, p. 14, (2020). DOI: https://doi.org/10.3389/fpubh.2020.00014
[3]. Amann, M., et al., "Reducing global air pollution: the scope for further policy interventions". Philosophical Transactions of the Royal Society A. 378(2183): p. 20190331, (2020). DOI: https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0331
[4]. Kitagawa, S., "Porous materials and the age of gas", in Angewandte Chemie International Edition. Wiley Online Library. p. 10686-10687, (2015). DOI: https://doi.org/10.1002/anie.201503835
[5]. Li, H., et al., "Porous metal-organic frameworks for gas storage and separation: Status and challenges". EnergyChem. 1(1): p. 100006, (2019). DOI: https://doi.org/10.1016/j.enchem.2019.100006
[6]. Farha, O.K., et al., "Metal–organic framework materials with ultrahigh surface areas: is the sky the limit?". Journal of the American Chemical Society. 134(36): p. 15016-15021, (2012). DOI: https://doi.org/10.1021/ja3055639
[7]. Ma, M., et al., "Recent progress of MOF-derived porous carbon materials for microwave absorption". RSC advances. 11(27): p. 16572-16591, (2021). DOI: https://doi.org/10.1039/D1RA01880A
[8]. Okoro, H.K., et al., "Adsorptive removal of naphthalene and anthracene from aqueous solution with zinc and copper-terephthalate metal-organic frameworks". Bulletin of the Chemical Society of Ethiopia. 33(2): p. 229-241, (2019). DOI: https://doi.org/10.4314/bcse.v33i2.4
[9]. Li, P., et al., "A metal–organic framework as a highly efficient and reusable catalyst for the solvent-free 1, 3-dipolar cycloaddition of organic azides to alkynes". Inorganic Chemistry Frontiers. 2(1): p. 42-46, , (2015). DOI: https://doi.org/10.1039/C4QI00148F
[10]. Azmi, L.H.M., et al., "Fabrication of MIL-101-polydimethylsiloxane composites for environmental toluene abatement from humid air". Chemical Engineering Journal. 429: p. 132304, (2022). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132304
[11]. Wang, Z., et al., "Shaping of Metal–Organic Frameworks: A Review". Energy
[12]. Fuels. 36(6): p. 2927-2944, (2022). DOI: https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c03426
[13]. Valizadeh, B., T.N. Nguyen, and K.C. Stylianou, "Shape engineering of metal–organic frameworks". Polyhedron. 145: p. 1-15, (2018). DOI: https://doi.org/10.1016/j.poly.2018.01.004
[14]. Trần Văn Chinh, N.D.A., Đoàn Thị Ngãi, Nguyễn Thị Hoài Phương, Lê Thanh Bắc, Phan Thanh Xuân, Nguyễn Công Thắng, "Nghiên cứu đặc trưng của vật liệu khung cơ kim trong hấp phụ khí". Tạ chí Hóa học. 53(3e12): p. 173-177, (2015).
[15]. Le Thanh Bac, N.T.H.P., La Duc Duong, Nguyen Thi Phuong, "Green synthesis of MIL-100(Fe) metal-organic frameworks as a carrier for chloroquine delivery". Journal of Military Science and Technology. 76: p. 61-67, (2021). DOI: https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.76.2021.61-67
[16]. Ghorai, S. and Pant, "Equilibrium, kinetics and breakthrough studies for adsorption of fluoride on activated alumina". Separation purification technology. 42(3): p. 265-271, (2005). DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2004.09.001
[17]. Singh, T.S. and Pant, "Equilibrium, kinetics and thermodynamic studies for adsorption of As (III) on activated alumina". Separation purification technology. 36(2): p. 139-147, (2004). DOI: https://doi.org/10.1016/S1383-5866(03)00209-0
[18]. Lin, T.-F. and J.-K. Wu, "Adsorption of arsenite and arsenate within activated alumina grains: equilibrium and kinetics". Water research. 35(8): p. 2049-2057, (2001). DOI: https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00467-X
