表面活性劑在MOF制備中的應用

1、表面活性劑在合成介孔MOF中的作用1大綱一、概念介紹二、離子液體/超臨界CO2/表面活性劑體系合成介孔 /微孔體系MOF納米球三、以表面活性劑為結構導向劑在離子液體中合成 介孔MOF板四、總結2一、概念介紹微孔MOF（孔徑2nm）：微孔吸附性能在氣體分離及 催化方面有極大優(yōu)勢。 介孔MOF（孔徑在25nm）：利于物質傳輸及氣體擴 散。3離子液體組成：有機陽離子+無機陰離子優(yōu)點：零蒸汽壓、無毒。 熱穩(wěn)定性好，化學穩(wěn)定性好。 對有機無機物質均有較高溶解度?？扇〈袡C溶劑作反應溶劑！4超臨界狀態(tài)超臨界狀態(tài)： 溫度、壓力處于臨界點以上5工作一：離子液體/超臨界CO2/表面活性劑體系合成介孔/微孔體系M

2、OF納米球表面活性劑N-EtFOSA離子液體TMGA反應原料Zn(NO3)26H2O和H2BDC（苯二甲酸）通入CO2壓力：16.8MPa6反應物48h收集沉淀乙醇洗滌數(shù)次SEMTEM807產(chǎn)品結構與形貌SEM/TEM有序介孔納米球直徑：80nm介孔直徑：3nm壁厚：2.5nm8小角X射線散射SAXS有序結構9N2吸附脫附等溫曲線遲滯環(huán)：介孔結構微孔結構10B-J-H孔分布介孔孔徑：集中于3.6nm微孔孔徑：集中于0.7nm以上分析結果表明了介孔/微孔結構的存在11反應機制：表面活性劑自組裝成柱狀膠束Zn2+與BDC沉積 除去離子液體、CO2、表面活性劑12工作二：以表面活性劑為結構導向劑在

3、離子液體中合成介孔MOF板實驗目的：1、研究表面活性劑在介孔材料形成中 的作用。 2、研究表面活性劑濃度對MOF形貌 的影響實驗步驟：以N-EtFOSA(氟蟲氨)為表面活性劑，TMGT（1,1,3,3-四甲基胍）為離子液體，Cu2+與BTC3-（苯三酸）離子在30下反應，得到產(chǎn)物Cu3(BTC)2(H2O)3.xH2O。13產(chǎn)物結構與形貌分析如下圖（a）(b)分別為表面活性劑百分含量為2wt%時產(chǎn)物的SEM圖和TEM圖?？梢钥闯?，所得產(chǎn)物為直徑6080nm的圓盤晶體。14下圖（c）（d）為產(chǎn)物的高倍TEM圖，可以看出納米圓盤上存在孔徑約24nm的介孔15圖2吸附曲線：處于型與 型之間。B-J-

4、H：介孔孔徑集中 分布于2.5nmN2吸附脫附等溫線及B-J-H孔分布分析16表面活性劑濃度對產(chǎn)物MOF形貌的影響上圖：2wt% 球形右圖上：0.05wt% 六角形右圖下：5wt% 方形影響很大！17表面活性劑含量對介孔/微孔表面積之比的影響表面活性劑含量wt%Smeso/Smicro0.050.330.20.380.50.851、隨表面活性劑含 量的增加， Smeso/Smicro變大。2、對比試驗：不加 表面活性劑時，無介孔結構出現(xiàn)。以上結果表明，表面活性劑在介孔結構的形成過程中起到重要作用18作用機理：1、表面活性劑作介孔形成的模板。2、表面活性劑選擇吸附在MOF平板上，作結構導向劑。19總結 表面活性劑在水熱合成介孔/微孔體系MOF過程中