Name: solvothermal synthesis of mil-96 and uio-66-nh2 on atomic layer deposited metal oxide coatings on fiber mats
Uploaded: 2018-06-13T14:45:00.000+00:00
Duration: 6 min
Description: Watch this Scientific Journal Video about Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats at JoVE.com

Yazarlar işbirlikçileri RTI International, bize Ordusu Natick asker RD & E merkezi ve Edgewood kimyasal ve biyolojik Merkezi, teşekkür ederim. Ayrıca onların finansman kaynağı, Savunma Tehdit Azaltma Ajansı teşekkür ediyorlar.

1. atom katman birikimi Al2O3 elyaf şilteleri (ALD)
<ol><li>2.54 x 2,54 cm2 Polipropilen filim örnek reaktör tekne (ince, katı, metal kafes sahibi) yerleştirin. Reaktör şeması Şekil 2' de sunulmuştur.</li>
	<li>Basınç ölçü aygıtı açın. Kopçası reaktör kap kaldırmak. Manuel kumandada LabVIEW sistem içindeki kapat. ALD reaktör üzerinde taşıyıcı azot ve kapı Vanayı kapat. Havalandırma azot açın.</li>
	<li>Reaktör kapağı çıkardıktan sonra kumaş örnek ALD santraline yükleyin. Reaktör kapağı değiştirin ve kapı vanayı aç. Havalandırmaya kapatın ve taşıyıcı azot açın. El ile kumanda açmak.</li>
	<li>Al2O3 kumaşlar için reçete yükleyin. Tarifi dönüşümlü olarak trimethylaluminum (TMA) 1,2 için doz s, 30 s kuru azot tarafından takip tasfiye veya doz 1 için su s bir 60 s kuru azot tarafından takip temizle. 1000 döngüleri çalıştırmak için tarifi ayarlayın.</li>
	<li>Kütle akış denetleyicisi 20 cfm ve fırın sıcaklığı 90 ° c (fırın arabirimde 84 ° C) olarak ayarlayın.</li>
	<li>TMA ve su için el ile vanayı aç. Basınç ölçü aygıtı kapatın. Reaktör kap üzerinde toka değiştirin. Başlangıç arabirimde tuşuna basın.</li>
	<li>Tarifi tamamlandığında, basınç göstergesi açın. Kopçası reaktör kap kaldırmak. Manuel kontrol sistem içindeki kapat. ALD reaktör üzerinde taşıyıcı azot ve kapı Vanayı kapat. Havalandırma azot açın.</li>
	<li>Reaktör kap ve örnek tekne kaldırın. Reaktör yeniden mühürleyin. Not: Yordamı bu noktada duraklatılmış.</li>
</ol>2. atom katman birikimi TiO2 poliamid-6 (PA-6) elyaf şilteleri üzerinde (ALD)
<ol><li>2.54 x 2,54 cm2 PA-6 kumaş örnek reaktör tekne (ince, katı, metal kafes sahibi) yerleştirin.</li>
	<li>Basınç ölçü aygıtı açın. Kopçası reaktör kap kaldırmak. Manuel kumandada LabVIEW sistem içindeki kapat. ALD reaktör üzerinde taşıyıcı azot ve kapı Vanayı kapat. Havalandırma azot açın.</li>
	<li>Reaktör kapağı çıkardıktan sonra kumaş örnek ALD santraline yükleyin. Reaktör kapağı değiştirin ve kapı vanayı aç. Havalandırmaya kapatın ve taşıyıcı azot açın. El ile kumanda açmak.</li>
	<li>TiO2 kumaşlar üzerine tarifini yükleyin. Tarifi dönüşümlü olarak TiCl4 1 doz s 40 s kuru azot tarafından takip, tasfiye veya doz 1 için su s bir 60 s kuru azot tarafından takip temizle. Tarifi 300 döngüsü çalıştırmak için ayarlayın.</li>
	<li>Kütle akış denetleyicisi 20 cfm ve fırın sıcaklığı 90 ° c (fırın arabirimde 84 ° C) olarak ayarlayın.</li>
	<li>TiCl4 ve su için el ile vanayı aç. Basınç ölçü aygıtı kapatın. Reaktör kap üzerinde toka değiştirin. Başlangıç arabirimde tuşuna basın.</li>
	<li>Tarifi tamamlandığında, basınç göstergesi açın. Kopçası reaktör kap kaldırmak. Manuel kontrol sistem içindeki kapat. ALD reaktör üzerinde taşıyıcı azot ve kapı Vanayı kapat. Havalandırma azot açın.</li>
	<li>Reaktör kap ve örnek tekne kaldırın. Reaktör yeniden mühürleyin. Not: Yordamı bu noktada duraklatılmış.</li>
</ol>3. Solvothermal sentezi MIL-96
<ol><li>H3BTC 0.0878 g 80 mL Cam kabı için ekleyin.</li>
	<li>H2O 12 mL ve etanol 12 mL kabı için ekleyin.</li>
	<li>Manyetik olarak 10 dk ya H3BTC tamamen eriyene kadar karıştırın.</li>
	<li>Çözüm bir Teflon kaplı basınç gemi yerleştirin.</li>
	<li>Al2O3 Polipropilen çözüme kaplı ve geminin alt karşı düz bulunmayacak şekilde kumaş bir kafes desteğinde pervane ekleyin.</li>
	<li>Basınç gemi mühür ve 110 ° c fırın 24 h için yere koyun.</li>
	<li>Örnek soğutmak izin sonra kumaş örnek bir hasır sepet bir ölçek yerleştirin. Etanol, her 12 h için iki kez yıkayın.</li>
	<li>Örnek etkinleştirme gerektiren Isıtma 85 ° c 6 h vakum altında için Isıtma vakum altında 12 h için 110 ° C'de izledi. Not: Burada işlem durdurulabilir. Tüm örnekleri örnek harekete geçirmek korumak için desiccator içinde muhafaza edilmelidir.</li>
</ol>4. UIO-66-NH2 Solvothermal sentezi
<ol><li>ZrCl4 0,08 g 20 mL cam mercek şişe ekleyin.</li>
	<li>N, N-dimethylformamide (DMF) 5 mL aralıklarla ZrCl4 20 mL ekleyin. Şişeyi katları arasında kap ve dağılımı duman izin.</li>
	<li>Çözüm 1 dk. için solüsyon içeren temizleyicide.</li>
	<li>2-aminoterephthalic asit 0,062 g için şişe ekleyin ve 5 min için çözüm manyetik olarak karıştırın.</li>
	<li>25 µL deiyonize su şişe için ekleyin.</li>
	<li>Konsantre HCl 1.33 mL şişe için ekleyin.</li>
	<li>TiO2 ALD kaplı kumaş örneği çözüm daldırın ve şişeyi kap.</li>
	<li>Örnek 24 h için 85 ° C'de ocağı yerleştirin.</li>
	<li>Örnek soğutmak izin sonra kumaş örnek bir hasır sepet bir ölçek yerleştirin. DMF, her 3 kez ile 80 mL etanol, her biri için 12 h 12 h. Yıkama için 80 mL iki kez yıkayın.</li>
	<li>Kumaş renk örneğini kaldırdıktan sonra arta kalan MOF toz filtre. DMF, her 3 kez ile 80 mL etanol, her biri için 12 h 12 h. Yıkama için 80 mL iki kez yıkayın.</li>
	<li>Örnek etkinleştirme gerektiren Isıtma 85 ° c 6 h vakum altında için Isıtma vakum altında 12 h için 110 ° C'de izledi. Not: Burada işlem durdurulabilir. Tüm örnekleri örnek harekete geçirmek korumak için desiccator içinde muhafaza edilmelidir.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Furukawa, H., Cordova, K. E., O'Keeffe, M., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Chemistry+and+Applications+of+Metal-Organic+Frameworks.">The Chemistry and Applications of Metal-Organic Frameworks.</a> Science (Washington, DC, U. S.). 341 (6149), 974 (2013).</li><li>Farha, O. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-Organic+Framework+Materials+with+Ultrahigh+Surface+Areas:+Is+the+Sky+the+Limit?.">Metal-Organic Framework Materials with Ultrahigh Surface Areas: Is the Sky the Limit?.</a> Journal of the American Chemical Society. 134 (36), 15016-15021 (2012).</li><li>Bobbitt, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-organic+frameworks+for+the+removal+of+toxic+industrial+chemicals+and+chemical+warfare+agents.">Metal-organic frameworks for the removal of toxic industrial chemicals and chemical warfare agents.</a> Chemical Society Reviews. 46 (11), 3357-3385 (2017).</li><li>Prawiec, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+Hydrogen+Storage+in+the+Metal-Organic+Framework+Cu3(BTC)2.">Improved Hydrogen Storage in the Metal-Organic Framework Cu3(BTC)2.</a> Advanced Engineering Materials. 8 (4), 293-296 (2006).</li><li>Moon, S. -. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective,+Facile,+and+Selective+Hydrolysis+of+the+Chemical+Warfare+Agent+VX+Using+Zr6-Based+Metal-Organic+Frameworks.">Effective, Facile, and Selective Hydrolysis of the Chemical Warfare Agent VX Using Zr6-Based Metal-Organic Frameworks.</a> Inorganic Chemistry. 54 (22), 10829-10833 (2015).</li><li>Zhou, H., Kitagawa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-Organic+Frameworks+(MOFs).">Metal-Organic Frameworks (MOFs).</a> Chemical Society Reviews. 43 (16), 5415-5418 (2014).</li><li>Qiu, M., Chen, C., Li, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+controllable+synthesis+of+Al-MIL-96+and+its+adsorption+of+nitrogenous+VOCs.">Rapid controllable synthesis of Al-MIL-96 and its adsorption of nitrogenous VOCs.</a> Catalysis Today. 258, 132-138 (2015).</li><li>Abid, H. R., Rada, Z. H., Shang, J., Wang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis,+characterization,+and+CO2+adsorption+of+three+metal-organic+frameworks+(MOFs):+MIL-53,+MIL-96,+and+amino-MIL-53.">Synthesis, characterization, and CO2 adsorption of three metal-organic frameworks (MOFs): MIL-53, MIL-96, and amino-MIL-53.</a> Polyhedron. 120, 103-111 (2016).</li><li>Lee, J. S., Jhung, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vapor-phase+adsorption+of+alkylaromatics+on+aluminum-trimesate+MIL-96:+An+unusual+increase+of+adsorption+capacity+with+temperature.">Vapor-phase adsorption of alkylaromatics on aluminum-trimesate MIL-96: An unusual increase of adsorption capacity with temperature.</a> Microporous Mesoporous Materials. 129 (1-2), 274-277 (2010).</li><li>Gil-San-Millan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+Warfare+Agents+Detoxification+Properties+of+Zirconium+Metal-Organic+Frameworks+by+Synergistic+Incorporation+of+Nucleophilic+and+Basic+Sites.">Chemical Warfare Agents Detoxification Properties of Zirconium Metal-Organic Frameworks by Synergistic Incorporation of Nucleophilic and Basic Sites.</a> ACS Appl. Material Interfaces. 9 (28), 23967-23973 (2017).</li><li>Peterson, G. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tailoring+the+Pore+Size+and+Functionality+of+UiO-Type+Metal-Organic+Frameworks+for+Optimal+Nerve+Agent+Destruction.">Tailoring the Pore Size and Functionality of UiO-Type Metal-Organic Frameworks for Optimal Nerve Agent Destruction.</a> Inorganic Chemistry. 54 (20), 9684-9686 (2015).</li><li>Katz, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploiting+parameter+space+in+MOFs:+a+20-fold+enhancement+of+phosphate-ester+hydrolysis+with+UiO-66-NH2.">Exploiting parameter space in MOFs: a 20-fold enhancement of phosphate-ester hydrolysis with UiO-66-NH2.</a> Chemical Science. 6 (4), 2286-2291 (2015).</li><li>Zhao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Adsorptive,+MOF-Functionalized+Nonwoven+Fiber+Mats+for+Hazardous+Gas+Capture+Enabled+by+Atomic+Layer+Deposition.">Highly Adsorptive, MOF-Functionalized Nonwoven Fiber Mats for Hazardous Gas Capture Enabled by Atomic Layer Deposition.</a> Advanced Materials Interface. 1 (4), 1400040 (2014).</li><li>Peterson, G. W., Lu, A. X., Epps, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+the+Morphology+and+Activity+of+Electrospun+Polystyrene/+UiO-66-NH2+Metal-Organic+Framework+Composites+to+Enhance+Chemical+Warfare+Agent+Removal.">Tuning the Morphology and Activity of Electrospun Polystyrene/ UiO-66-NH2 Metal-Organic Framework Composites to Enhance Chemical Warfare Agent Removal.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 9 (37), 32248-32254 (2017).</li><li>Lee, D. T., Zhao, J., Peterson, G. W., Parsons, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalytic+'+MOF-Cloth+'+Formed+via+Directed+Supramolecular+Assembly+of+UiO-66-NH+2+Crystals+on+Atomic+Layer+Deposition-+Coated+Textiles+for+Rapid+Degradation+of+Chemical+Warfare+Agent+Simulants.">Catalytic ' MOF-Cloth ' Formed via Directed Supramolecular Assembly of UiO-66-NH 2 Crystals on Atomic Layer Deposition- Coated Textiles for Rapid Degradation of Chemical Warfare Agent Simulants.</a> Chemistry of Materials. 29 (11), 4894-4903 (2017).</li><li>L&#243;pez-maya, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Textile+/+Metal+-+Organic-Framework+Composites+as+Self-Detoxifying+Filters+for+Chemical-Warfare+Agents.">Textile / Metal - Organic-Framework Composites as Self-Detoxifying Filters for Chemical-Warfare Agents.</a> Angewandte Chemie International Edition. 54 (23), 6790-6794 (2015).</li><li>Zhao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conformal+and+highly+adsorptive+metal-organic+framework+thin+films+via+layer-by-layer+growth+on+ALD-coated+fiber+mats.">Conformal and highly adsorptive metal-organic framework thin films via layer-by-layer growth on ALD-coated fiber mats.</a> Journal of Materials Chemistry. A. 3 (4), 1458-1464 (2015).</li><li>Lemaire, P. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copper+Benzenetricarboxylate+Metal-Organic+Framework+Nucleation+Mechanisms+on+Metal+Oxide+Powders+and+Thin+Films+formed+by+Atomic+Layer+Deposition.">Copper Benzenetricarboxylate Metal-Organic Framework Nucleation Mechanisms on Metal Oxide Powders and Thin Films formed by Atomic Layer Deposition.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 8 (14), 9514-9522 (2016).</li><li>Zacher, D., Baunemann, A., Hermes, S., Fischer, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+of+microcrystalline+[Cu3(btc)2]+and+[Zn2(bdc)2(dabco)]+at+alumina+and+silica+surfaces+modified+with+patterned+self+assembled+organic+monolayers:+evidence+of+surface+selective+and+oriented+growth.">Deposition of microcrystalline [Cu3(btc)2] and [Zn2(bdc)2(dabco)] at alumina and silica surfaces modified with patterned self assembled organic monolayers: evidence of surface selective and oriented growth.</a> Journal of Materials Chemistry. 17 (27), 2785-2792 (2007).</li><li>Parsons, G. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+and+reactions+during+atomic+layer+deposition+on+polymers.">Mechanisms and reactions during atomic layer deposition on polymers.</a> Coordination Chemisty Reviews. 257 (23-24), 3323-3331 (2013).</li><li>Zhao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+Conversion+of+Hydroxy+Double+Salts+to+Metal-Organic+Frameworks+Using+Metal+Oxide+Particles+and+Atomic+Layer+Deposition+Thin-Film+Templates.">Facile Conversion of Hydroxy Double Salts to Metal-Organic Frameworks Using Metal Oxide Particles and Atomic Layer Deposition Thin-Film Templates.</a> Journal of the American Chemical Soceity. 137 (43), 13756-13759 (2015).</li><li>Zhao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-Fast+Degradation+of+Chemical+Warfare+Agents+Using+MOF+-+Nanofiber+Kebabs.">Ultra-Fast Degradation of Chemical Warfare Agents Using MOF - Nanofiber Kebabs.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (42), 13224-13228 (2016).</li><li>Lee, D., Zhao, J., Oldham, C., Peterson, G., Parsons, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=UiO-66-NH2+Metal–Organic+Framework+(MOF)+Nucleation+on+TiO2,+ZnO,+and+Al2O3+Atomic+Layer+Deposition-Treated+Polymer+Fibers:+Role+of+Metal+Oxide+on+MOF+Growth+and+Catalytic+Hydrolysis+of+Chemical+Warfare+Agent+Simulants.">UiO-66-NH2 Metal–Organic Framework (MOF) Nucleation on TiO2, ZnO, and Al2O3 Atomic Layer Deposition-Treated Polymer Fibers: Role of Metal Oxide on MOF Growth and Catalytic Hydrolysis of Chemical Warfare Agent Simulants.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 9 (51), 44847-44855 (2017).</li><li>Spagnola, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+and+sub-surface+reactions+during+low+temperature+aluminium+oxide+atomic+layer+deposition+on+fiber-forming+polymers.">Surface and sub-surface reactions during low temperature aluminium oxide atomic layer deposition on fiber-forming polymers.</a> Journal of Materials Chemistry. 20 (20), 4213-4222 (2010).</li><li>Nalwa, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of low and high dielectric constant materials and their applications. , (1999).</li><li>Mcclure, C. D., Oldham, C., Walls, H., Parsons, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+effect+of+titanium+precursor+on+surface+reactivity+and+mechanical+strength+of+electrospun+nanofibers+coated+with+TiO2+by+atomic+layer+deposition.">Large effect of titanium precursor on surface reactivity and mechanical strength of electrospun nanofibers coated with TiO2 by atomic layer deposition.</a> Journal of Vacuum Science and Technology A. 31 (6), 61506 (2013).</li><li>Johnson, R. W., Hultqvist, A., Bent, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+brief+review+of+atomic+layer+deposition:+from+fundamentals+to+applications.">A brief review of atomic layer deposition: from fundamentals to applications.</a> Materials Today. 17 (5), 236-246 (2014).</li><li>Stassen, I., Vos, D. D. e., Ameloot, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vapor-Phase+Deposition+and+Modification+of+Metal+-+Organic+Frameworks+State-of-the-Art+and+Future+Directions.">Vapor-Phase Deposition and Modification of Metal - Organic Frameworks State-of-the-Art and Future Directions.</a> Chemistry: A European Journal. 22 (41), 14452-14460 (2016).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

ALD kaplama şiddetle yapışma ve MOF yüklenmesini etkiler. İlk olarak, substrat ve ALD habercisi türüne bağlı olarak, ALD katman lif çevresinde farklı bir dış kabuk oluşturmak veya metal oksit kaplama20için kademeli bir geçiş oluşturmak için lif içine yaygın. Diffusive katmanlar Polipropilen uygun koşullar altında görülebilir iken sert kabuklu pamuk ve naylon yüzeyler üzerinde gözlenmektedir. İkinci olarak, lif içine difüzyon da ifade sıcaklık20,24değişen tarafından kontrol edilebilir. Daha yüksek sıcaklıklarda lif içine ALD öncüleri difüzyon artırın. Son olarak, difüzyon Açıkorur bir dış kaplama oluşturmak ve fonksiyonel gruplar ve artan yüzey pürüzlülüğü için MOF18,20nucleate sonra metal oksit kaplama yeterince kalın olmalıdır. Silikon gofret ALD büyüme izlemek ve film kalınlığı tahmin etmek için kullanılan iken, polimer spin kaplı üzerinde QCM kristalleri kütle alımı, film kalınlıkları24tahmin etmek için FTIR yoğunluklarda ile birleştiğinde izlemek için daha doğru bir araç olarak hizmet verebilir. Bu yöntemler daha fazla zaman ve malzeme gerektirir, ama gecikmiş veya Hızlandırılmış çekirdekleşme için polimer filmler hesap yerine silikon ALD büyüme tahmin dayalı. Alternatif olarak, TEM kesitsel görüntüleme kullanılabilir, ancak bu kırılma veya fiber kaplama sıkıştırma neden olabilir.
Geleneksel MOF sentez MIL sentez bir fiber demirlemiş bir metal kaynak kullanır. Uygun koşullar altında Polipropilen üzerinde Al2O3 kaplama MOF sentez sonra çapa için yardımcı lif içine yaygın. Ancak, metal oksit tam olarak tepki veya ALD difüzyon sınırlı ise, yapıştırıcı kuvvetleri biraz azalmış. Bunun bir örneği Şekil 3aSEM görüntüde gösterildiği gibi Al2O3, 500 ALD döngüleri kullanarak yetiştirilen MIL-96 için mevcuttur. Düzensiz MOF kapsamı ve gevşek parçaları metal oksit tam olarak, Şekil 4kesitsel Albümdeki kişi tarafından tepki verdi sonra fiber uzak soyulması MOF tabakasının kanıtıdır. Daha kalın metal oksit tabakalar için bu peeling gözlenen değil. MIL MOF yüklenmesini lif metal kaynak ile sınırlıdır. 500 döngüsü örneği MOF yükleme olasılığı düşük olduğu için Al tamamen harcadim. 1000 devir ve 2000 döngüsü örnekleri ve kesitsel görüntüleri, tek tip MOF yapışma öneririz Al2O3 değil tamamen harcadim. Yükleme trimesic asit organik bağlayıcı Al2O3 içine difüzyon oranı sınırlı ve sentez daha uzun üzerinde kalın Al2O3 kaplamalar yükleme daha yüksek bir MOF ortaya çıkarabilir.
Ayrı ayrı kumaşlar üzerine MOF immobilizasyonu Al2O3 toz Al2O3 ALD kaplama bir MIL-96 sentez sırasında yerine kullanılmıştır. Toz tepki değil. Reaktivite toz ve film arasındaki farkı anlamak için dielektrik sabitleri karşılaştırıldı. Ellipsometry ölçümler film kullanarak, kırılma indisi 1,63, Al2O3 edebiyat değeri 10 ise 2.66, bir dielektrik sabiti veren bulundu25. Bu ALD filmin yapım o daha reaktif bir dipol oluşturmak çok daha muhtemel olduğunu göstermektedir. Düşük ALD sıcaklık göz önüne alındığında, bu kusurları oluşturma filmde kalan hydroxyls nedeniyle muhtemeldir.
2000 döngüsü örnekleri en yüksek bahis yüzey alanı, yükleme örnekleri üzerinde 500 döngüsü daha büyük bir kitle ile tutarlı vardı. Daha küçük bahis MIL-96 ile 500 ALD devir kaplı lifler üzerinde yüzey alanı küçük toplu yükleme yansıtır. Edebiyat için sentezlenmiş MIL-96 bahis yüzey alanı yaklaşık 600 m2/gMOF7,8. değerdir Bu kalın ALD temel katmanlarla artırıldı kütle ölçüleri ve yüzey alanlarını kullanarak, hesaplanan belirli yüzey alanı mil kumaşlar üzerine edebiyat değerlerden yalnızca onda biri vardı. Bu tahmin abartılı kitle ölçüm ve bahis yeterli malzeme nedeniyle yapay düşük olabilir.
UIO-66-NH2 sentezi için PA-6 lifler üzerinde TiO2 de microfibers20,26tarihinde sert bir dış kabuk şekillendirme sırasında yapısal özelliklerini değiştirmek için lif omurgası ile etkileşim kurar. Düşük sıcaklık habercisi difüzyon lif içine sınırlı nedeniyle 50 ° C'de yatırılır kaplamalar pealing ve zavallı yapışma MOF sentez sonra sonuçlandı. 90 ° C'de yatırılır metal oksitler için bazı çatlaklar hala filmde görülebilir ancak bu peeling biriktirme, artan sıcaklık nedeniyle büyük ölçüde elendi. 200 ° C'de, difüzyon fiber ortadan peeling ve çatlamak içine, ancak fiber yüzeyde kullanılabilir TiO2 inceltme. Yatırılan 50 ile 90 ° C kalın Dış kabukları hala MOF büyüme sonuçlandı ama MOF büyüme çok sınırlı TiO2 en dış kabuğu çok ince olduğu için 200 ° C büyük olasılıkla yatırılır. Bu örnekler bahis yüzey alanı TiO2 kat büyüme yansıtır. UIO-66-NH2 toz yüzey alanı 1325 m oldu2/gMOF, edebiyat ile anlaşma değerleri bildirdi. Geri MOF hesaplama toplu ölçümler yüzey alanı ve örnek yüzey alanlarını MOF tozlar kumaşlar üzerine çok da iyi gram MOF başına yarım yüzey alanı değildi ortaya koymaktadır. Toplu yüklemeler yanıltıcı olabilir iken her durumda, kalın dış ALD katmanları ilişkili için büyük bahis yüzey alanlarını MOF büyüme, muhtemelen MOF öncüleri az lifleri ile etkileşim daha iyi MOF crystallinity sonuçlanan sonrası.
Gelecekteki çalışmalar atomik katman ifade için metal oksitleri, ZnO, ZrO2, dahil olmak üzere çeşitli incelemek ve Enstallasyonu2alternatif MOF immobilizasyonu27için geçerli olabilecek,. Ancak, bazı bu süreçlerin birikimi için uygun kumaşlar sınırlama çok yüksek ifade sıcaklıklar gerektirir. Ayrıca, MOF'lar gibi Zr6 kümeleri, çok daha karmaşık metal merkezleri ile film sınırlı hareketlilik nedeniyle elde etmek çok daha zor olabilir. Ancak, uygun ALD öncüleri ve sıcaklıklar seçerken, akışkanlık filmin daha yüksek MOF sentez sıcaklık28, elde edilebilir.

Metal organik çerçeveler reaktif metal küme merkezleri tarafından organik molekül halkalı büyük porosities ve yüzey alanları sağlamak için köprü oluşan kristal yapılardır. Onların yapısını, porozite ve işlevselliği uygun kümeleri ve halkalı, yüzey alanlarını 7000 m2/gMOF1,2yüksek lider seçerek tasarlanabilir. Onların yüksek gözeneklilik ve yüzey alanı MOF'lar turnuvalarda uygulanabilir adsorpsiyon, ayrılık ve alanlar Enerji üretiminden biyolojik süreçlerin1,3çevresel kaygılar arasında değişen heterojen kataliz yaptık, 4,5,6.
Çok sayıda MOF'lar başarılı seçmeli olarak uçucu organik bileşikler ve sera gazı adsorbing veya catalytically insan sağlığı veya çevre için zararlı olabilir kimyasallar aşağılamak kanıtlanmıştır. Özellikle, MIL-96 (Al) seçmeli olarak azotlu uçucu organik bileşikler (VOC) absorbe yalnız çift elektron zayıf Lewis asit Al metal kümeleri7' mevcut ile koordine etmek için azot gruplar halinde durumu nedeniyle göstermiştir. MIL-96 gazlar CO2, pgibi absorbe için de gösterildi-ksilen ve m-ksilen8,9. MOF adsorpsiyon seçicilik her iki Lewis asidi gözenek boyutu yanı sıra metal küme üzerinde bağlıdır. MIL-96 gözenek boyutunu sıcaklık, artan adsorpsiyon kapasitesi fenilen artan sıcaklık ile sonuçlanan ile artar ve seçicilik adsorpsiyon sıcaklık9ile ayarlama imkanı sunuyor.
Odak burada ikinci MOF, UIO-66-NH2 catalytically kimyasal savaş ajanları (CWAs) ve simulants aşağılamak için gösterilmiştir. Amin grubu üzerinde bağlayıcı ajan bozulma ürünleri geri dönüşümsüz Zirkonyum kümelerine bağlama ve MOF10zehirlenmesi engelleyen sırasında sinir ajanları, aşağılayıcı bir sinerjik etkisi sağlar. UIO-66-NH2 catalytically dimetil p- nitrophenylphosphate (DMNP) tamponlu koşullarında 0.7 dakika gibi kısa bir half-life ile yaklaşık 20 kat daha hızlı onun temel MOF UIO-6611,12' den hidrolize.
Bu adsorpsiyon ve katalitik özelliklerini umut verici olmakla birlikte, MOF'lar, öncelikle Toplu toz, fiziksel şeklinde önemli toplu ekleme, gözenekleri tıkanma veya MOF azaltılması olmadan gaz yakalama ve filtrasyon için platformlar içine dahil etmek zor olabilir esneklik. Functionalized MOF kumaşlar oluşturmak için bir alternatiftir. MOF'lar sprey kaplama, solvothermal büyüme, mikrodalga immobilizasyonu ve katman katman büyüme yöntemi13,14 electrospinning MOF toz/polimer çamurlar, yapışkanlı karışımları, dahil olmak üzere sayısız yollarla kumaşlar dahil olması , 15 , 16 , 17 , 18. onlar önemli ölçüde azalan adsorpsiyon kapasite ve reaktivite polimer içinde kapsüllenmiş olarak bunlardan electrospinning ve polimer yapıştırıcı MOF engellenen işlev sitelerde neden olabilir. Ayrıca, bu tekniklerin çoğu görüş zorluklar veya kötü yapışma/çekirdekleşme ve tamamen elektrostatik etkileşimler güvenilmesi nedeniyle lifler Açıkorur kaplama oluşturmak başarısız. İlk kat kumaş bir metal oksit ile MOF18,19ile daha güçlü yüzey etkileşimleri için izin vermek için alternatif bir yöntem olduğunu.
Bir metal oksit yükünün atom katman ifade (ALD) yöntemidir. ALD Açıkorur ince filmler, atomik ölçekli kontrol edilebilir yatırmak için bir tekniktir. İki işlemi kullanır sadece kaplı olması substrat yüzeyde oluşan yarım reaksiyonlar. Hydroxyls ile yüzeyde tepki, aşırı kontrollerimiz sistemden tasfiye ederken bir metallated yüzey bırakarak habercisi, içeren bir metal doz ilk adımdır. İkinci geriye bir oksijen içeren kontrollerimiz, genellikle metal oksit oluşturmak için metal sitelerle tepki su var. Daha fazla su ve herhangi bir reaksiyon ürünleri sistemden silinir. İstenen film kalınlığı elde kadar bu farklı doz ve temizler tekrar edilebilir (resim 1). Çünkü her yüzeyi ile karmaşık topoloji, elyaf şilteleri gibi yüzeylerde açıkorurdur filmleri küçük ölçekli buharı faz öncüleri izin atom katman ifade özellikle yararlıdır. Ayrıca, polipropilen gibi polimerler için gelecekteki MOF büyüme20için güçlü bir çapa sağlayan fiber yüzey içine yaygın kaplama ALD koşullar izin verebilirsiniz.
Metal oksit kaplama lifleri üzerindeki artan çekirdekleşme siteleri için fonksiyonel gruplar ve pürüzlülük18,20artırarak geleneksel solvothermal sentezi sırasında sağlar. Bizim grup önceden ALD metal oksit temel katman UIO-6 X, HKUST-1 ve diğer immobilizasyonu solvothermal, katman katman ve hidroksi-double tuz dönüştürme yöntemleri13,17çeşitli yolları için etkili olduğunu göstermiştir, 18,21,22,23. Burada iki sentez türlerini göstermek. MIL malzemeleri organik bağlayıcı difüzyon tarafından doğrudan MOF Al2O3 ALD kaplama dönüştürerek oluşturulur. Bir Al2O3 ALD boyalı elyaf mat trimesic asit solüsyonu ve Isıtma batış tarafından organik bağlayıcı metal oksit kaplama forma MIL-96 içine dağılır. Her lif yüzeyi üzerinde önemle yapıştırılır, açıkorurdur MOF kaplama sonuçlanır. İkinci sentez yaklaşım metal ve organik öncüleri kullanarak tipik UIO-66-NH2 hidrotermal sentezi için diyor ama bir metal oksit kaplı fiber mat üzerinde MOF nucleates ekler. Her iki sentez yaklaşım için elde edilen MOF Açıkorur ince filmlerin oluşur kristalleri güçlü destekleyici kumaş ile yapıştırılır. MIL-96 söz konusu olduğunda, bunlar adsorpsiyon UOB'ler veya sera gazları için filtreler içine dahil edilebilir. UIO-66-NH2 için bu kumaşlar kolayca içine hafif koruyucu giysi askeri personel, ilk yardım ekipleri ve sivil CWA saldırılara karşı sürekli savunma için eklenebilir.

<table><tbody><tr><td>trimethylaluminum</td><td>Strem Chemicals</td><td>93-1360</td><td></td></tr><tr><td>home-built ALD reactor</td><td>N/A</td><td></td><td></td></tr><tr><td>nitrogen cylinder</td><td>Arc3</td><td>UN1066</td><td></td></tr><tr><td>trimesic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>482749-500G</td><td></td></tr><tr><td>ethanol</td><td>Koptec</td><td>V1001</td><td></td></tr><tr><td>teflon lined autoclave</td><td>PARR Instrument Company</td><td>4760-1211</td><td></td></tr><tr><td>isotemp furnace</td><td>Fisher Scientific</td><td>F47925</td><td></td></tr><tr><td>Zirconium (IV) chloride</td><td>Alfa Aesar</td><td>12104</td><td></td></tr><tr><td>2-aminoterephthalic acid</td><td>Acros Organics</td><td>278031000</td><td></td></tr><tr><td>N,N-dimethylformamide</td><td>Fisher Scientific</td><td>D119-4</td><td></td></tr><tr><td>Hydrochloric Acid</td><td>Fisher Scientific</td><td>A481-212</td><td></td></tr><tr><td>Polypropylene fiber mats</td><td>N/A</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polyamide fiber mats</td><td>N/A</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

solvothermal synthesis of mil-96 and uio-66-nh2 on atomic layer deposited metal oxide coatings on fiber mats

Reaktif metal kümeleri ve organik ligandlar büyük porosities ve yüzey alanları için izin bulunduğu metal organik çerçeveler (MOF'lar), gaz adsorpsiyon, ayrımları ve kataliz etkili kanıtlanmış. MOF'lar en çok onları toz porozite ve Adsorpsiyon kapasite azalan bu riski fonksiyonel cihazlar ve kumaşlar için bağlı kalmak için ek işlemler gerektiren toplu toz olarak sentezlenmiş. Burada, atom katman ifade (ALD) kullanarak metal oksit filmleri ile ilk kaplama kumaşlar yöntemi göstermektedir. Bu işlem için MOF çekirdekleşme daha reaktif bir yüzey sağlarken her lif üzerinde kontrol edilebilir kalınlıkta Açıkorur filmler oluşturur. ALD kaplı kumaş çözümündeki solvothermal MOF sentezi sırasında batış tarafından MOF'lar bir Açıkorur, iyi yapıştırılan kaplama lifler üzerinde bir MOF functionalized kumaş, MOF gözenekleri engelleyebilir ek yapışma malzemeler olmadan sonuçlanan oluşturmak ve fonksiyonel siteleri. Burada iki solvothermal sentez yöntemleri göstermektedir. İlk olarak, polipropilen lifleri metal oksit MOF için dönüştürmek sentetik koşul kullanma üstünde MIL-96(Al) katman oluşturur. İnorganik filmlerin ilk değişen kalınlıklarda kullanarak, inorganik içine organik bağlayıcı difüzyon kumaş üzerine yükleme MOF kapsamını denetlemek için bize izin verir. İkinci olarak, hangi MOF nucleates UIO-66-NH2 solvothermal sentezi Açıkorur metal oksit poliamid-6 (PA-6) lifler üzerinde kaplama, böylece düzgün ve Açıkorur ince bir film MOF kumaş üreten üzerinde gerçekleştirin. Elde edilen malzeme doğrudan filtre cihazları veya koruyucu giysilerin dahil olmak ve gevşek toz maladroit nitelikleri ortadan kaldırmak.

MOF/kumaş malzeme tanımlamak için iki dönem ölçülen yüzey alanıyla ilgili betimlemek. İlk, öngörülen yüzey alanı, cm2öngörülen, gösterir bir cetvel ile yaniölçülen kumaş renk örneği makroskopik büyüklüğüne., örnek alan gölge yansıtılan'ın. İkinci yüzey alanı ilgi 77 K. elde edilen bir azot İzoterm hesaplanan bahis yüzey alanı olduğunu Bu değerler m2/gkumaş, m2/gMOFveya m2/gMOF + kumaşsırasıyla ölçülen veya tahmin edilen toplam yüzey alanı örneğinin gram başına MOF önce kumaş için karşılık gelen, birim verilmiştir yükleme, kendisi ya da kumaş MOF MOF ile yükledikten sonra. ALD kaplı kumaşlar ve MIL-96 kaplı kumaşlar için yüzey alanlarını 0,05-0,3 kısmi basınç aralığından hesaplanır. UIO-66-NH2içeren örnekler için yüzey alanlarını 0,02 için 0,08, microporosity varlığı nedeniyle kısmi basınç aralığı kullanılarak hesaplanır. Tüm örneklerini 0.995 veya daha yüksek korelasyon katsayıları vardı. Uygun parametreler Tablo 1' deki her örnek için listelenir. Bir MOF kumaş, m2/gMOF, belirli yüzey alanı ölçülen kütle ve MOF yüzey alanı kumaş kullanılarak hesaplanır:
<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/57734/57734eq1v2.jpg">
Her ne kadar bazı ek sertlik el hissettim Polipropilen filim 1000 devir Al2O3 ALD ile kaplama kumaşlar sonra görsel olarak değişmeden ortaya çıktı. Monitör silikon gofret ellipsometry 1100 ±15 Å Al2O3 büyüme a Cauchy modelini kullanarak saptandı. ALD kaplama 1.16 mgAl2O3/cm2öngörülenbir kitle kazanç sonuçlandı. Bu işlem Al2O3600 ±15 ve 2010 ±40 Å monitör silikon gofret tarihinde sonuçlanan, 500 ile 2000 çevrimleri ile tekrarlandı. Kitle artış 0.65 mgAl2O3/cm2öngörülen ve 2.26 mgAl2O3/cm2öngörülen 500 ile 2000 döngüsü örnekleri üzerinde sırasıyla oldu. Al2O3(1000) kaplamalı Polipropilen bahis yüzey alanı 4,7 m2/gkumaşyapıldı.
MOF sentez elde edilen çözüm açık ve ücretsiz olarak güçlü MOF ve ALD yapışma lif üzerinde gösteren gevşek MOF toz oldu. Çamaşır ve kurutma, örnek kitle artış 500 üzerinde sonra 1000 ve 2000 döngüsü örnekleri oldu 40, 73 ve ilk örnekleri, kitle % 77 anılan sıraya göre. Al2O3 paralel pozlama kumaş örnekleri yokluğunda sentez şartlarına MOF bağlayıcı kaplı veya kütle ölçüleri yükleme MOF abartmak düşündüren bir doğal kitle kazanç % 10-20, metal-küme öncüleri ortaya. Elektron mikroskobu (SEM) tarama ile muayene bir Arnavut kaldırımlı desen (Şekil 3b–3 c) benzeyen tüm lifleri Açıkorur MOF kristal ince Filmler gösterdi. Al2O3 için 500 devir düşürüldü, film düzensiz bir kaplama (Şekil 3a) sonucu oluşan MOF olarak ayrı kırmaya başladı. Çıplak Polipropilen örnek Al2O3 kaplama ile ayrıca MIL-96 sentez koşulları (şekil 3d) maruz kalmış, ama XRD yok algılanabilir MOF mevcut lifler üzerinde gösterdi. Bu örneklerin kesitsel görüntü Al2O3 temel katmanın tamamen tepki Al2O3 temel katmanın bir kısmını 1000 ve 2000 örnekleri döngüsü (Şekil 4 d için kaldı 500 döngüsü ortaya – 4f). Orijinal Al2O3 kaplı ALD Polipropilen kesit Şekil 4a-4 cgösterilir. 24 saat reaksiyon süresi yaklaşık 80±20 nm Al2O3 tepki veya potansiyel olarak uzak asidik sentez koşullarda kazınmış. Elektron dağılımı spektroskopisi görüntüleri kesitin karbon tabanlı Polipropilen çekirdek ve ağırlıklı olarak Al2O3 kabuk (Şekil 5) saptandı. X-ışını kırınım desenleri MIL-96, benzetimli PXRD desen eşleştirme MOF kaplı kumaş, Şekil 6' da gösterilmiştir. MOF büyüme sonra ölçülen yüzey alanı 6.0 m2/gMOF + kumaş, 6,7 m2/gMOF + kumaş, yapıldı ve 19.9 m2/gMOF + kumaş, 500, 1000 ve 2000 döngüsü örnekleri anılan sıraya göre. Adsorpsiyon ve desorpsiyon isotherms Şekil 7' de gösterilen.
TiO2ama mat 300 döngüleri birikimi sertlik neredeyse değişmeden hissettim sonra biraz paspas çıktı PA-6 fiber sararmış. Ellipsometry 175 ±15 Å TiO2 50, 90 veya monitör silikon 200 ° C de ALD için ortaya. Yükleme ALD kitle 0.17, 0,20 ve 0,25 mg 50, 90 ve 200 ° C örnekleri içinTiO2/cm2öngörülen alan PA-6 oldu. BAHİS yüzölçümü TiO2 90 ° c 300 döngüsü ile kaplı PA-6 kumaş 8.2 m2/gkumaşyapıldı.
Solvothermal MOF sentez UIO-66-NH2 lifleri (Şekil 8) mevcut XRD desenler ortaya koydu. MOF kitle kazanç 50, 90 ve 200 ° C örnek olarak 2.4, 78 ve % 0 oldu. TiO2 paralel bir pozlama yokluğunda sentez şartlarına MOF metal-küme naylon kaplı veya % 10-20 bir kitle kazanç bağlayıcı hareketlenme öncesi ilk belirtiler ortaya. Ayrıca, kumaş kolayca MOF sentezi sırasında yıkıldı ve asidik koşulları belirsizlikler MOF yükleme içinde önde gelen TiO2 film etch. SEM görüntüleri MOF kaplamalar ile 50 ° C örnekleri üzerinde lapa lapa kaplamalar, 90 ° C örnekleri üzerinde yoğun kaplamalar ve seyrek kaplamalar (Þekil 9a–9 c) 200 ° C örnekleri üzerinde her örneği gösterdi. Kaplanmamış bir PA-6 örnek ayrıca MOF kristaller (Şekil 9 d) nispeten seyrek bir kaplama olarak sonuçlanan UIO-66-NH2 sentez koşullarına maruz kalmış. MOF sentez sonra ölçülmüş BET yüzey alanlarını 16.0 m2/gMOF + kumaş, 19,8 m2/gMOF + kumaşve 4,67 m2/gMOF + kumaş, 50, 90 ve 200 ° C örnekleri için sırasıyla idi. Adsorpsiyon ve desorpsiyon isotherms Şekil 10' da gösterilen.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig1v2.jpg"> Şekil 1. Al2O3 ALD işleminin şematik: ilk adım, dozaj, öncü trimetil alüminyum habercisi tepki hidroksil ile yüzey sonlandırıldı. Aşırı habercisi bir üniforma alüminyum-dimetil sonlandırıldı yüzey sonuçlanan sistemden, sonra temizlenir. Su doz adımı sırasında su sonuçlanan metil gruplarının yerine tepki verir bir yeni hidroksil yüzey sonlandırıldı. Döngüsünün son adımda, aşırı su sistemden temizlenir. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig1v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig2.jpg"> Şekil 2. ALD reaktör şematik: ev yapımı, sıcak duvarlı Viskoz Akış Reaktör ile Kuru azot taşıyıcı gaz sistemidir. Öncü çizgiler kafes örnek tekne bir fırın içinde yer almaktadır tutan gerçek ifade bölge ise ısı bandı ile sarılır. Sistem ~1.8 Torr, vakum altında işletilmektedir. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig3.jpg"> Şekil 3. PP SEM görüntüleri ile (a) Al2O3(500) / MIL-96, (b) Al2O3(1000) / MIL-96, (c) Al2O3(2000) / MIL-96 ve (d) MIL-96 maruz kaldıktan sonra ALD kaplama sentez koşulları. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig4.jpg"> Şekil 4. PP kesit (a) Al2O3 ile (500), (b) Al2O3 (1000), (c) Al2O3 (2000), (d) Al2O3 (500) / MIL-96, SEM görüntüleri (e). Al2O3 (1000) / MIL-96(f) Al2O3 (2000) / MIL-96. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig5.jpg"> Şekil 5. Karbon esaslı Polipropilen çekirdek ile PP/Al2O3 (500) / MIL-96 ortaya çıkarır kesit görüntülerinin EDS ağırlıklı olarak Al2O3 kabuk. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig6.jpg"> Şekil 6. (siyah) Polipropilen, (yeşil) MIL-96 Al3O3 (500) kaplamalı polipropilen, (bue) MIL-96 Al3O3 (1000) üzerinde simüle PXRD model MIL-96, Al2O3 (kırmızı) XRD desen kaplı kaplamalı polipropilen, (mor) MIL-96 Al3O3 (2000) kaplamalı polipropilen ve (gri) MIL-96 sentez koşullarına maruz kaldıktan sonra s çıplak. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig7v2.jpg"> Şekil 7. (gri) N2 adsorpsiyon ve desorpsiyon isotherms MIL-96 için Al2O3 Al2O3 Polipropilen (siyah) 1000 döngüleri 500 döngüleri Polipropilen (mavi) adsorpsiyon ve desorpsiyon isotherms MIL-96 için üzerinde üzerinde 2000 döngüleri Al2O3 Polipropilen üzerinde adsorpsiyon ve desorpsiyon isotherms MIL-96. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig7v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig8v2.jpg"> Şekil 8. (siyah) UIO-66-NH2(kırmızı) XRD desen TiO2 simüle PXRD desen kaplı PA-6, (yeşil) UIO-66-NH2 TiO2(50 ° C), PA-6 (mavi) UIO-66-NH2 kaplı TiO2(90 ° C) kaplı PA-6, PA-6 ve (gri) UIO-66-NH2 çıplak PA-6 (mor) UIO-66-NH2 TiO2(200 ° C) kaplı. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig8v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>  
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig9.jpg"> Şekil 9. PA-6/TiO2/UiO-66-NH2 ALD ifade, (bir) 50 ° C ile (b) 90 ° C ve (c) 200 ° C ve (d) UIO-66-NH2 PA-6 ile hiçbir ALD SEM görüntüleri kat daha yüksek ALD sıcaklık sonuçlarında gösteren, temel MOF yapışma değiştirme lif içine büyük difüzyon ALD öncüleri ve. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig9large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57734/57734fig10v2.jpg"> Şekil 10. N2 adsorpsiyon ve desorpsiyon isotherms (gri) 50 ° C (mavi) 90 ° C de ALD ifade ile PA-6/TiO2/UiO-66-NH2 için ve (siyah) 200 ° C. <a href="/files/ftp_upload/57734/57734fig10v2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Örnek</td>
			<td>C</td>
			<td>Y (g/mmol)</td>
			<td>Yamaç (g/mmol)</td>
			<td>QM (mmol/G)</td>
		</tr>
<tr>
<td>PP/Al2O3 (1000)</td>
			<td>6.61</td>
			<td>3,13</td>
			<td>17.59</td>
			<td>0.048</td>
		</tr>
<tr>
<td>PP/Al2O3 (500) / MIL-96</td>
			<td>7,01</td>
			<td>2,31</td>
			<td>13.588</td>
			<td>0.062</td>
		</tr>
<tr>
<td>PP/Al2O3 (1000) / MIL-96</td>
			<td>9,24</td>
			<td>1.58</td>
			<td>13,01</td>
			<td>0.069</td>
		</tr>
<tr>
<td>PP/Al2O3 (2000) / MIL-96</td>
			<td>4.06</td>
			<td>1.21</td>
			<td>3,69</td>
			<td>0,2</td>
		</tr>
<tr>
<td>Naylon/TiO2 (90 ° C)</td>
			<td>2.99</td>
			<td>3.97</td>
			<td>10.57</td>
			<td>0.072</td>
		</tr>
<tr>
<td>Naylon/TiO2 (50 ° C) / UIO-66-NH2
</td>
			<td>63.09</td>
			<td>0.096</td>
			<td>5,99</td>
			<td>0,16</td>
		</tr>
<tr>
<td>Naylon/TiO2 (90 ° C) / UIO-66-NH2
</td>
			<td>599</td>
			<td>0.0082</td>
			<td>4,92</td>
			<td>0,2</td>
		</tr>
<tr>
<td>Naylon/TiO2 (200 ° C) / UIO-66-NH2
</td>
			<td>32.43</td>
			<td>0.644</td>
			<td>20.24</td>
			<td>0.048</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 1. BAHİS listesi parametreleri her örnek için uygun.

Watch this Scientific Journal Video about Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats at JoVE.com

Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats

Metal organik çerçeveler gaz depolama ve heterojen kataliz, ama tipik sentez yöntemleri sonuç akıllı malzeme dahil etmek zordur gevşek tozlar içinde etkilidir. Biz bir yöntem solvothermal sentezi sırasında MOF Açıkorur filmleri kumaşlar üzerine sonuçlanan ilk kaplama kumaş ALD metal oksitler ile göstermek.

Solvothermal sentez MIL-96 ve UIO-66-NH2 atom katman üzerinde Metal oksit kaplama Fiber paspaslar üzerine yatırılır.

Metal-organic frameworks (MOFs), which contain reactive metal clusters and organic ligands allowing for large porosities and surface areas, have proven ...

solvothermal-synthesis-mil-96-uio-66-nh2-on-atomic-layer-deposited

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats

11.4K Görüntüleme.  North Carolina State University. Metal organik çerçeveler gaz depolama ve heterojen kataliz, ama tipik sentez yöntemleri sonuç akıllı malzeme dahil etmek zordur gevşek tozlar içinde etkilidir. Biz bir yöntem solvothermal sentezi sırasında MOF Açıkorur filmleri kumaşlar üzerine sonuçlanan ilk kaplama kumaş ALD metal oksitler ile göstermek.

Video: Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats

Reverse Microemulsion-mediated Synthesis of Monometallic and Bimetallic Early Transition Metal Carbide and Nitride Nanoparticles

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The silica-encapsulated metal oxide nanoparticles are then carburized in a methane/hydrogen atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal carbide nanoparticles. During the carburization process, the silica shells prevent the sintering of adjacent carbide nanoparticles while also preventing the deposition of excess surface carbon. Alternatively, the silica-encapsulated metal oxide nanoparticles can be nitridized in an ammonia atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal nitride nanoparticles. By adjusting the reverse microemulsion parameters, the thickness of the silica shells, and the carburization/nitridation conditions, the transition metal carbide or nitride nanoparticles can be tuned to various sizes, compositions, and crystal phases. After carburization or nitridation, the silica shells are then removed using either a room-temperature aqueous ammonium bifluoride solution or a 0.1 to 0.5 M NaOH solution at 40-60 &#176;C. While the silica shells are dissolving, a high surface area support, such as carbon black, can be added to these solutions to obtain supported early transition metal carbide or nitride nanoparticles. If no high surface area support is added, then the nanoparticles can be stored as a nanodispersion or centrifuged to obtain a nanopowder.

A &#8220;removable ceramic coating method&#8221; is presented in visual format for the synthesis of non-sintered and metal-terminated monometallic and bimetallic early transition metal carbide and nitride nanoparticles with tunable sizes and crystal structures.

Monometalik ve Bimetalik Erken Geçiş Metal Carbide ve Nitrür Nanopartiküller Ters Mikroemülsiyon aracılı sentezi

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The ...

Kimya

Layer-by-layer Synthesis and Transfer of Freestanding Conjugated Microporous Polymer Nanomembranes

CMP as large surface area materials have attracted growing interest recently, due to their high variability in the incorporation of functional groups in combination with their outstanding thermal and chemical stability, and low densities. However, their insoluble nature causes problems in their processing since usually applied techniques such as spin coating are not available. Especially for membrane applications, where the processing of CMP as thin films is desirable, the processing problems have hindered their commercial application.
Here we describe the interfacial synthesis of CMP thin films on functionalized substrates via molecular layer-by-layer (l-b-l) synthesis. This process allows the preparation of films with desired thickness and composition and even desired composition gradients.
The use of sacrificial supports allows the preparation of freestanding membranes by dissolution of the support after the synthesis. To handle such ultra-thin freestanding membranes the protection with sacrificial coatings showed great promise, to avoid rupture of the nanomembranes. To transfer the nanomembranes to the desired substrate, the coated membranes are upfloated at the air-liquid interface and then transferred via dip coating.

In this paper we describe the interfacial synthesis of conjugated microporous polymers (CMP) on sacrificial substrates, and the dissolution of the substrate for the preparation of freestanding CMP nanomembranes. In addition, we will describe how the fragile nanomembranes can be transferred to other substrates.

Katman-katman Sentezi ve Müstakil Konjuge mikro gözenekli polimer Nanomembranlar Devri

CMP as large surface area materials have attracted growing interest recently, due to their high variability in the incorporation of functional groups in ...

TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method

This manuscript proposes a soft-chemistry method to develop superhydrophobic and highly IR-reflective hollow glass microspheres (HGM). The anatase TiO2 and a superhydrophobic agent were coated on the HGM surface in one step. TBT and PFOTES were selected as the Ti source and the superhydrophobic agent, respectively. They were both coated on the HGM, and after the hydrothermal process, the TBT turned to anatase TiO2. In this way, a PFOTES/TiO2-coated HGM (MCHGM) was prepared. For comparison, PFOTES single-coated HGM (F-SCHGM) and TiO2 single-coated HGM (Ti-SCHGM) were synthesized as well. The PFOTES and TiO2 coatings on the HGM surface were demonstrated through X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive detector (EDS) characterizations. The MCHGM showed a higher contact angle (153&#176;) but a lower sliding angle (16&#176;) than F-SCHGM, with a contact angle of 141.2&#176; and a sliding angle of 67&#176;. In addition, both Ti-SCHGM and MCHGM displayed similar IR reflectivity values, which were about 5.8% higher than the original HGM and F-SCHGM. Also, the PFOTES coating barely changed the thermal conductivity. Therefore, F-SCHGM, with a thermal conductivity of 0.0479 W/(m&#183;K), was quite like the original HGM, which was 0.0475 W/(m&#183;K). MCHGM and Ti-SCHGM were also similar. Their thermal conductivity values were 0.0543 W/(m&#183;K) and 0.0543 W/(m&#183;K), respectively. The TiO2 coating slightly increased the thermal conductivity, but with the increase in reflectivity, the overall heat-insulation property was enhanced. Finally, since the IR-reflecting property is provided by the HGM coating, if the coating is fouled, the reflectivity decreases. Therefore, with the superhydrophobic coating, the surface is protected from fouling, and its lifetime is also prolonged.

TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method

This manuscript proposes a soft-chemistry method to synthesize superhydrophobic, TiO2-coated hollow glass microspheres (HGM) with high IR-reflective properties.

TiO<sub&gt; 2</subBir Yumuşak kimya Yöntemi ile Sentezlenen Süper hidrofobik ve High IR-yansıtıcı özellikleri ile&gt; -kaplı çukur cam Mikrokürelerinin

This manuscript proposes a soft-chemistry method to develop superhydrophobic and highly IR-reflective hollow glass microspheres (HGM). The anatase TiO2 ...

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia (YSZ) Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) scaffolds with tunable specific surface areas up to 80 m2&#183;g-1. An aqueous solution of a zirconium salt, yttrium salt, and glucose is mixed with propylene oxide (PO) to form a gel. The gel is dried under ambient conditions to form a xerogel. The xerogel is pressed into pellets and then sintered in an argon atmosphere. During sintering, a YSZ ceramic phase forms and the organic components decompose, leaving behind amorphous carbon. The carbon formed in situ serves as a hard template, preserving a high surface area YSZ nanomorphology at sintering temperature. The carbon is subsequently removed by oxidation in air at low temperature, resulting in a porous, nanostructured YSZ scaffold. The concentration of the carbon template and the final scaffold surface area can be systematically tuned by varying the glucose concentration in the gel synthesis. The carbon template concentration was quantified using thermogravimetric analysis (TGA), the surface area and pore size distribution was determined by physical adsorption measurements, and the morphology was characterized using scanning electron microscopy (SEM). Phase purity and crystallite size was determined using X-ray diffraction (XRD). This fabrication approach provides a novel, flexible platform for realizing unprecedented scaffold surface areas and nanomorphologies for ceramic-based electrochemical energy conversion applications, e.g. solid oxide fuel cell (SOFC) electrodes.

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia YSZ Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

A protocol for fabricating porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ) scaffolds at temperatures between 1,000 &#176;C and 1,400 &#176;C is presented.

tarafından Nano yapılı yitriya stabilize-Zirkonyum (YSZ) iskelelerinin Yüksek Sıcaklık Fabrikasyon<em&gt; Situ</em&gt; Karbon şablonu Kserojeller

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) ...

Mühendislik

Electrophoretic Crystallization of Ultrathin High-performance Metal-organic Framework Membranes

We report the synthesis of thin, highly intergrown, polycrystalline metal-organic framework (MOF) membranes on a wide range of unmodified porous and non-porous supports (polymer, ceramic, metal, carbon, and graphene). We developed a novel crystallization technique, which is termed the ENACT approach: the electrophoretic nuclei assembly for the crystallization of highly intergrown thin films (ENACT). This approach allows for a high density of heterogeneous nucleation of MOFs on a chosen substrate via the electrophoretic deposition (EPD) directly from the precursor sol. The growth of well-packed MOF nuclei leads to a highly intergrown polycrystalline MOF film. We show that this simple approach can be used for the synthesis of thin, intergrown zeolite imidazole framework (ZIF)-7 and ZIF-8 films. The resulting 500 nm-thick ZIF-8 membranes show a considerably high H2 permeance (8.3 x 10-6 mol m-2 s-1 Pa-1) and ideal gas selectivities (7.3 for H2/CO2, 15.5 for H2/N2, 16.2 for H2/CH4, and 2655 for H2/C3H8). An attractive performance for C3H6/C3H8 separation is also achieved (a C3H6 permeance of 9.9 x 10-8 mol m-2 s-1 Pa-1 and a C3H6/C3H8 ideal selectivity of 31.6 at 25 &#176;C). Overall, the ENACT process, owing to its simplicity, can be extended to synthesize intergrown thin films of a wide range of nanoporous crystalline materials.

A simple, reproducible, and versatile approach for the synthesis of intergrown, polycrystalline metal-organic framework membranes on a wide range of unmodified porous and non-porous supports is presented.

Elektroforetik kristalizasyon Ultrathin yüksek performanslı Metal organik Framework membranlar

We report the synthesis of thin, highly intergrown, polycrystalline metal-organic framework (MOF) membranes on a wide range of unmodified porous and ...

Molten-Salt Synthesis of Complex Metal Oxide Nanoparticles

The development of feasible synthesis methods is critical for the successful exploration of novel properties and potential applications of nanomaterials. Here, we introduce the molten-salt synthesis (MSS) method for making metal oxide nanomaterials. Advantages over other methods include its simplicity, greenness, reliability, scalability, and generalizability. Using pyrochlore lanthanum hafnium oxide (La2Hf2O7) as a representative, we describe the MSS protocol for the successful synthesis of complex metal oxide nanoparticles (NPs). Furthermore, this method has the unique ability to produce NPs with different material features by changing various synthesis parameters such as pH, temperature, duration, and post-annealing. By fine-tuning these parameters, we are able to synthesize highly uniform, non-agglomerated, and highly crystalline NPs. As a specific example, we vary the particle size of the La2Hf2O7&#160;NPs by changing the concentration of the ammonium hydroxide solution used in the MSS process, which allows us to further explore the effect of particle size on various properties. It is expected that the MSS method will become a more popular synthesis method for nanomaterials and more widely employed in the nanoscience and nanotechnology community in the upcoming years.

Here, we demonstrate a unique, relatively low-temperature, molten-salt synthesis method for preparing uniform complex metal oxide lanthanum hafnate nanoparticles.

Karmaşık Metal Oksit nano tanecikleri erimiş tuz sentezi

The development of feasible synthesis methods is critical for the successful exploration of novel properties and potential applications of nanomaterials. ...

Imine Metathesis by Silica-Supported Catalysts Using the Methodology of Surface Organometallic Chemistry

With this protocol, a well-defined singlesite silica-supported heterogeneous catalyst [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)] is designed and prepared according to the methodology developed by surface organometallic chemistry (SOMC). In this framework, catalytic cycles can be determined by isolating crucial intermediates. All air-sensitive materials are handled under inert atmosphere (using gloveboxes or a Schlenk line) or high vacuum lines (HVLs, &#60;10-5 mbar). The preparation of SiO2-700 (silica dehydroxylated at 700 &#176;C) and subsequent applications (the grafting of complexes and catalytic runs) requires the use of HVLs and double-Schlenk techniques. Several well-known characterization methods are used, such as Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), elemental microanalysis, solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy (SSNMR), and state-of-the-art dynamic nuclear polarization surface enhanced NMR spectroscopy (DNP-SENS). FTIR and elemental microanalysis permit scientists to establish the grafting and its stoichiometry. 1H and 13C SSNMR allows the structural determination of the hydrocarbon ligands coordination sphere. DNP SENS is an emerging powerful technique in solid characterization for the detection of poorly sensitive nuclei (15N, in our case). SiO2-700 is treated with about one equivalent of the metal precursor compared to the amount of surface silanol (0.30 mmol&#183;g-1) in pentane at room temperature. Then, volatiles are removed, and the powder samples are dried under dynamic high vacuum to afford the desired materials [(&#8801;Si-O-)Hf(&#951;2&#960;-MeNCH2)(&#951;1-NMe2)(&#951;1-HNMe2)]. After a thermal treatment under high vacuum, the grafted complex is converted into metal imido silica complex [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)]. [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)] effectively promotes the metathesis of imines, using the combination of two imine substrates, N-(4-phenylbenzylidene)benzylamine, or N-(4-fluorobenzylidene)-4-fluoroaniline, with N-benzylidenetert-butylamine as substrates. A significantly lower conversion is observed with the blank runs; thus, the presence of the imido group in [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)] is correlated to the catalytic performance.

A new group IV metal catalyst for imine metathesis is prepared by grafting amine metal complex onto dehydroxylated silica. Surface metal fragments are characterized using FT-IR, elemental microanalysis, and solid-state NMR spectroscopy. Further dynamic nuclear polarization surface enhanced NMR spectroscopy experiments complement the determination of the coordination sphere.

Yüzey Organometalik Kimya metodolojisini kullanan Silika Destekli Katalizörler tarafından Imine Metatez

With this protocol, a well-defined singlesite silica-supported heterogeneous catalyst [(&#8801;Si-O-)Hf(=NMe)(&#951;1-NMe2)] is designed and prepared ...

Metal Oxide Heterojunction for Photocatalytic Activities

There is a significant global demand for improvements in synthesis techniques and their optimal characteristics, especially for industrial-scale applications. Sol-gel-based solution combustion synthesis (SG-SCS) is a simple method to produce ordered porous materials. In this regard, Pearson&#39;s hard and soft acids and bases theory assists in selecting host-dopant reactivity to form a proper heterojunction.
The formation of a heterojunction also changes the essential properties of the materials, improving photocatalysis via charge transfer or synergistic activities. A calcination temperature of 500 &#176;C is ideal for this process based on the results of the stability assessment via a differential thermogravimetry ratio analysis (DTG).
The nanoscale dimensions of the nanoparticles (NPs) and nanocomposites (NCs) generated were validated using X-ray diffraction and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Furthermore, the scanning electron microscopy micrographs and BET analyses confirmed the porosity nature of the materials. HRTEM, X-ray photoelectron spectroscopy, and energy-dispersive X-ray investigations established the materials composition. The study found that NCs degraded the acid orange 8 (AO8) color more efficiently than bare ZnO.

The development of a heterojunction boosts the photocatalytic activities of solution combustion synthesis, which is a time-/energy-efficient process. Advanced analytical characterization techniques were used in this protocol to evaluate the materials&#39; characteristics, and nanocomposites demonstrated improved acid orange-8 dye degradation.

There is a significant global demand for improvements in synthesis techniques and their optimal characteristics, especially for industrial-scale ...

Synthesis of Single-Crystalline Core-Shell Metal-Organic Frameworks

Because of their designability and unprecedented synergistic effects, core-shell metal-organic frameworks (MOFs) have been actively examined recently. However, the synthesis of single-crystalline core-shell MOFs is very challenging, and thus a limited number of examples have been reported. Here, we suggest a method of synthesizing single-crystalline HKUST-1@MOF-5 core-shells, which is HKUST-1 at the center of MOF-5. Through the computational algorithm, this pair of MOFs was predicted to have the matched lattice parameters and chemical connection points at the interface. To construct the core-shell structure, we prepared the octahedral- and cubic-shaped HKUST-1 crystals as a core MOF, in which the (111) and (001) facets were mainly exposed, respectively. Via the sequential reaction, the MOF-5 shell was well-grown on the exposed surface, showing a seamless connect interface, which resulted in the successful synthesis of single-crystalline HKUST-1@MOF-5. Their pure phase formation was proved by optical microscopic images and powder X-ray diffraction (PXRD) patterns. This method presents the potential of and insights into the single-crystalline core-shell synthesis with different kinds of MOFs.

Here, we demonstrate a protocol for the two-step synthesis of single-crystalline core-shells using a non-isostructural metal-organic framework (MOF) pair, HKUST-1 and MOF-5, which have well-matched crystal lattices.

Tek Kristalli Çekirdek-Kabuk Metal-Organik Çerçevelerin Sentezi

Because of their designability and unprecedented synergistic effects, core-shell metal-organic frameworks (MOFs) have been actively examined recently. ...

Triazol ve Tetrazol Fonksiyonelleştirilmiş Zr-MOF Sentezi ve Karakterizasyonu

Synthesis of Triazole and Tetrazole-Functionalized Zr-Based Metal-Organic Frameworks Through Post-Synthetic Ligand Exchange

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous materials that are formed through coordination bonds between metal clusters and organic ligands. Given their coordinative nature, the organic ligands and strut framework can be readily removed from the MOF and/or exchanged with other coordinative molecules. By introducing target ligands to MOF-containing solutions, functionalized MOFs can be obtained with new chemical tags via a process called post-synthetic ligand exchange (PSE). PSE is a straightforward and practical approach that enables the preparation of a wide range of MOFs with new chemical tags via a solid-solution equilibrium process. Furthermore, PSE can be performed at room temperature, allowing the incorporation of thermally unstable ligands into MOFs. In this work, we demonstrate the practicality of PSE by using heterocyclic triazole- and tetrazole-containing ligands to functionalize a Zr-based MOF (UiO-66; UiO = University of Oslo). After digestion, the functionalized MOFs are characterized via various techniques, including powder X-ray diffraction and nuclear magnetic resonance spectroscopy.

Yazar Spot Işığı: Metal-Organik Çerçevelerin İşlevselleştirilmesi: Gelişmeler, Zorluklar ve Sentetik Sonrası Ligand Değişiminin Gücü 

Post-synthetic ligand exchange (PSE) is a versatile and powerful tool for installing functional groups into metal-organic frameworks (MOFs). Exposing MOFs to solutions containing triazole- and tetrazole-functionalized ligands can incorporate these heterocyclic moieties into Zr-MOFs through PSE processes.

Post-sentetik ligand değişimi yoluyla triazol ve tetrazol-fonksiyonel Zr-bazlı metal-organik çerçevelerin sentezi

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous materials that are formed through coordination bonds between metal clusters and organic ligands. ...

Solvothermal sentez MIL-96 ve UIO-66-NH₂ atom katman üzerinde Metal oksit kaplama Fiber paspaslar üzerine yatırılır.

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler