Nguyễn Thị Anh Thư * , Nguyễn Văn Thiên Triết , Nguyễn Thị Cẩm Diệu , Võ Thị Bích Ngọc , Nguyễn Hoài Phong , Phạm Thị Ngọc Diệp Nguyễn Thị Hồng Hạnh

* Người chịu trách nhiệm về bài viết: (nguyenthianhthu@dhsphue.edu.vn)

Abstract

In this paper, ZIF-11 material was synthesized from benzimidazole and zinc acetate at room temperature. Effect of synthesis time on the ZIF-11 structure was investigated. The obtained samples were characterized using XRD, SEM, FTIR, and TGA measurements. The results showed that the ZIF-11 material was completely formed after 3 hours and had a stable structure after 4 hours of synthesis. The synthesized material had a uniform structure with a sharp dodecahedron shape and high thermal stability (> 500 °C). The size of the material increased with synthesis time. The ability of materials to absorb iodine depended on the time of their synthesis. The sample synthesized in 4 hours showed the best adsorption capacity.
Keywords: ZIF-11, synthesis time, adsorption, iodine

Tóm tắt

Trong bài báo này, vật liệu ZIF-11 được tổng hợp từ benzimidazole và zinc acetate ở nhiệt độ phòng. Ảnh hưởng của thời gian tổng hợp đến cấu trúc ZIF-11 đã được đánh giá. Các mẫu vật liệu tổng hợp được đặc trưng bằng các kỹ thuật XRD, SEM, FTIR và TGA. Kết quả cho thấy vật liệu ZIF-11 được hình thành sau 3 giờ và có cấu trúc ổn định sau 4 giờ tổng hợp. Vật liệu tổng hợp có cấu trúc đồng nhất với các khối đa diện 12 mặt sắc nét và độ bền nhiệt cao (> 500 °C). Kích thước của vật liệu tăng theo thời gian tổng hợp. Khả năng hấp phụ iodine của vật liệu phụ thuộc vào thời gian tổng hợp. Mẫu được tổng hợp trong 4 giờ cho thấy khả năng hấp phụ iodine tốt nhất.
Từ khóa: ZIF-11, thời gian tổng hợp, , hấp phụ, iodine

Article Details

Tài liệu tham khảo

D. Pimentel, A. Parulkar, E-K. Zhou, N. A. Brunelli, and R. P. Lively (2014). Zeolitic imidazolate frameworks: next-generation materials for energy-efficient gas separations, ChemSusChem, 7, 1–40.

Reif, J. Somboonvong, M. Hartmann, M. Kaspereit and W. Schwieger (2021). Synthesis of ZIF-11 membranes: The influence of preparation technique and support type, Membranes, 11, 523.

Khandelwal, N. P. M. J. Raj, and S.-J. Kim (2020). Zeolitic imidazole framework: Metal–organic framework subfamily members for triboelectric nanogenerator, Adv. Funct. Mater. 1910162.

Reif, C. Paula, F. Fabisch, M. Hartmann, M. Kaspereit, W. Schwieger (2019). Synthesis of ZIF-11 – Influence of the synthesis parameters on the phase purity, Micropor. Mesopor. Mater., 275, 102-110.

He, J. Y. Q. Liu, Z. Zhong, and H. Wang (2013). Toluene-assisted synthesis of RHO-type zeolitic imidazolate frameworks: Synthesis and formation mechanism of ZIF-11 and ZIF-12, Dalton Trans, 42, 16608-16613.

M. Lucero, T. J. Self, and M. A. Carreon (2020). Synthesis of ZIF-11 crystals by microwave heating, New J. Chem., 44, 3562-3565.

Hao, Y. Yao, Y. Li, C. Tian, X. Zhang and J. Chen (2015). Synthesis of high-concentration B and N co-doped porous carbon polyhedra and their supercapacitive properties, RSC Adv., 5, 77527.

Cheng, D. Ma, S. Li, W. Qu and D. Wang (2020). Preparation of zeolitic imidazolate frameworks and their application as flame retardant and smoke suppression agent for rigid polyurethane foams, Polymers, 12, 347.

Falaise, C. Volkringer, J. Facqueur, T. Bousquet, L. Gasnotb and T. Loiseaua (2013). Capture of iodine in highly stable metal–organic frameworks: a systematic study, Chem. Commun., 49, 10320.