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种子介导的改性微介孔 MIL-101(Cr) 合成,用于改善室温条件下苯和甲苯的吸附
Journal of Environmental Chemical Engineering ( IF 7.4 ) Pub Date : 2023-02-21 , DOI: 10.1016/j.jece.2023.109558 Neda Haj Mohammad Hossein Tehrani , Masood S. Alivand , Ali Kamali , Mehdi D. Esrafili , Marzieh Shafiei-Alavijeh , Raziyeh Ahmadi , Mohammad Samipoorgiri , Omid Tavakoli , Alimorad Rashidi
对金属有机框架 (MOF) 进行改性以增强挥发性有机化合物 (VOC) 的去除是一项巨大的挑战。因此,找到合适的策略来调整 MOF 的孔隙率及其 VOCs 去除性能非常重要。在这项研究中,我们报道了一种新的种子介导的合成策略,使用低成本和富含杂原子的碳结构 (MIC-COOH) 制备分层微介孔 MIL-101(Cr)。应用不同量的 MIC-COOH 来研究种子浓度对创建的分层 MIL-101(Cr) 的基本规格及其苯和甲苯吸收的效率。结果表明,MIC-COOH 的增加显着增强了 MOF 结构中的介孔体积,导致产生大表面积(高达 2971.5 m2/g)和高孔体积(高达 2.21 cm3/g)。MIL@MIC-4% 纳米结构对苯和甲苯的吸附效率分别为 235.3 ± 0.05 和 291.6 ± 0.04 wt%,分别是原始 MIL-101(Cr) 的 4.0 倍和 4.1 倍。在连续五次吸附-脱附循环后,它还表现出比原始 MIL-101(Cr) 更高的循环吸附效率。通过应用密度泛函理论 (DFT) 计算,还仔细研究了苯和甲苯对改性MIL@MIC结构的吸收行为。根据研究结果,揭示了 MIL-101(Cr) 和 MIC-COOH 之间通过结构的协同电荷转移可以在增强苯和甲苯分子的摄取中发挥有效作用。
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