材料相关

赵成烨 2023-05-30 13:36:10
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有机金属框架MOFs

金属有机框架(mof):是一种含有无机金属离子或预制二级结构单元作为连接的多孔配位聚合物。

应用领域:传感、催化、给药、吸附、储气、分离、纯化。

特点

易于与配体合成和功能化
具有较大的比表面积
具有可调节的孔径和可变结构

缺点

样品预处理过程繁琐
材料与目标分子之间缺乏亲和力
对目标的去除效率和吸附能力有限

优化

目的:为了提高分离性能和简化样品前处理过程
理论:在聚合物基体中引入微/纳米颗粒可以制备高性能混合基质膜材料。
操作:将MOF与滤纸结合,在多孔基板上连续生长一层MOF,形成NH2-MIL-125 (Ti)基滤纸膜(MOF膜)。
MOF层提供选择性,基体层提供机械强度

OPPs与NH2-BDC苯环之间的π-π相互作用
OPPs中氨基与磷原子之间的亲和力
金属阳离子源:异丙醇钛(TPOT),价格便宜且易于获得。
金属Ti对OPPs中磷原子的亲和力提高了去除效率和吸附能力。

表征方法

SEM扫描电镜(扫描电子显微镜)
XRD光谱(X射线衍射光谱)
FT-IR光谱(傅里叶变换红外光谱)

XRD光谱

XRD光谱:是指通过X射线衍射技术得到的光谱。
当X射线通过材料时,它们会被散射,形成一系列衍射峰。
这些衍射峰的位置和强度可以用来确定材料的晶体结构和晶格参数。
XRD光谱可以用于分析各种固体材料,包括金属、无机物和有机物。

FT-IR光谱

FT-IR光谱:是指通过红外光谱技术得到的光谱。
当红外光通过材料时,它们会被材料吸收或透射,形成一系列吸收峰。
这些吸收峰的位置和强度可以用来确定材料中的化学键类型和它们的相对浓度。
FT-IR光谱可以用于分析各种有机和无机物,包括聚合物、药物、食品、化妆品等。

优点:
非破坏性的分析技术,可以对样品进行非接触式分析,不会破坏样品。
可以用于确定材料的结构和组成

注意事项:
需要将样品制备成透明的薄膜或涂覆在透明的基底上,以避免样品中的杂质和杂质对光谱的影响。

吸附原理

π-π相互作用,即氨基与金属Ti对磷原子的亲和力。
吸附剂吸附具有共轭结构的目标物,吸附量随着目标物共轭结构的增加而增加。
1061处的峰是P-O峰,表明opp被吸附。
在1258处的-NH扭转振动峰红移到1252,峰值强度降低,证明了OPPs中氨基和磷的亲和力。
TiO峰从514红移到504,表明Ti在OPPs中与磷的亲和力。
NH2- MIL-125 (Ti)的紫外光谱显示,在350 nm波长处产生一个强吸收峰,
证明合成的材料具有共轭结构,可以产生π-π相互作用(图S4b)。

吸附剂孔隙中的物理吸附过程
靶分子尺寸越大,空间位阻效应越大,导致吸附剂对OPPs的吸附量减少S