سنتز و شناسايي نانو كامپوزيت هيبريدي MIL-101@MWCNT و كاربرد آن بعنوان جاذب گاز دي اكسيد كربن

Synthesis and characterization of hybrid nanocomposite MIL-101@MWCNT and its application as CO2 adsorbent

شبكه آلي فلزي MIL-101 از معروفترين شبكه هاي آلي فلزي مي باشد كه از تركيب فلز كروم و ليگاند آلي ترفتاليك اسيد (2 و 4- بنزن دي كربوكسيليك اسيد) حاصل مي گردد. در اين مطالعه، نانو كامپوزيت MIL-101@MWCNT از هيبريد كردن شبكه آلي فلزي MIL-101 و كربن نانو تيوب هاي چند ديواره (MWCNT) حاصل گرديد. براي سنتز اين تركيب، ابتدا مخلوطي از ترفتاليك اسيد، نيترات كروم، آب و هيدروفولريك اسيد تهيه شد، سپس با محلولي كه شامل دي متيل فرم آميد ( DMF) و كربن نانو تيوب بود مخلوط و تركيب حاصل به مدت 24 ساعت درون هم زن قرار داده شد. مخلوط نهايي به مدت 8 ساعت در دماي 200 درجه سانتيگراد حرارت داده شد و در نهايت رسوبات حاصله چندين بار با DMF شتشو داده شد. نمونه سنتز شده به وسيله روش هاي جذب- واجذب نيتروژن (BET) ، پراش اشعه ايكس (XRD) و طيف سنجي (FT-IR) IR شناسايي گرديد كه سنتز ماده مورد نظر را تاييد كرد. ميزان جذب گاز دي اكسد كربن بر روي اين تركيب به وسيله روش حجم اندازه گيري گرديد. نتايج نشان داد كه در دماي 298 درجه كلوين و فشار 25 بار، ميزان جذب برابر با 2/7 (ميلي مول گاز به ازاء يك گرم جاذب) است.

In this study, we synthesized a hybrid composite of acid treated multi walled carbon nanotubes (MWCNTs) and metal organic framework MIL-101and denoted MWCNT@MIL-101. For synthesis of this composite, well dispersed MWCNTs in dimethylformamide were mixed with a hydrofluoric acid solution of chromium nitrate nonahydrate and terephthalic acid. The MWCNT@MIL-101 obtained had the same crystal structure and morphology at those of virgin MIL-101. CO2 adsorption capacity was measured by volumetric method. Synthesized hybrid composite showed CO2 adsorption capacity of 2.7 m.mol.g-1 at 298 K and 25 bar.