سنتز و شناسايي نانو ساختار متخلخل فلز-آلي MIL-101 و كاربرد آن براي آب گيري از دي متيل آمينو اتيل آزيد

Synthesis and characterization of nano porous metal-organic framework MIL-101 and its application for dehydration of 2-di methyl amino ethyl azide

شبكه¬ي فلز-آلي MIL-101، به دليل مزاياي متعدد از جمله ظرفيت جذب بالا، دانسيته¬ي وزني كم، پايداري مكانيكي، شيميايي و حرارتي بالا و هم¬چنين مصرف انرژي كم حين فرايند احياء، جزء پركاربردترين چارچوب¬هاي فلز-آلي مي‎باشد. در اين مطالعه، ابتدا شبكه¬ي فلز-آلي MIL-101 به روش هيدروترمال سنتز گرديد و پس از شناسايي و تعيين مشخصات به كمك روش‎هاي آناليزي BET و XRD، در فرآيند آب¬گيري از محلول آب و دي متيل آمينو اتيل آزيد مورد استفاده قرار گرفت. پس از انجام آزمايش¬هاي آب¬گيري به كمك جاذب سنتز شده و جاذب تجاري زئوليت A3 و A4، ظرفيت جذب جاذب سنتز شده معادل 05/1 گرم آب به ازاي يك گرم جاذب به دست آمد كه اين مقدار 7-5 مرتبه بزرگتر از ظرفيت جذب زئوليت بوده است. هم¬چنين، پس از پنج دوره احياء جاذب MIL-101 در دماي C˚80 و استفاده-ي مجدد، ظرفيت جذب اين جاذب 90/0 گرم آب به ازاي يك گرم جاذب بوده است. ظرفيت جذب بالا، قابليت بازيابي در دماهاي پايين، سطح ويژه بالا، نانو ساختار بودن و عدم افت ظرفيت چشمگير ميان سيكل¬هاي متوالي از دلايل برتري اين جاذب نسبت به جاذب تجاري زئوليت مي‎باشد.

Chromium(III) terephthalate (MIL-101) is one of the most widely studied metal-organic frameworks because of its high uptake, low density, high thermal, chemical and mechanical stability, and low energy consumption of regeneration. In the present study, MIL-101 was synthesized via hydrothermal method and was characterized by XRD and BET. The synthesized framework was examined for dehydration (water removal) of DMAZ (and water) solution. adsorption capacity of MIL-101 was compared with commercial zeolite adsorbents (3A and 4A) for dehydration of DMAZ (and water) solution. The uptake capacity of MIL-101 with 1.05 g H2O/g ads was 5-7 times higher than those zeolites. Also, the water uptake capacity of MIL-101 after five humidity adsorption/desorption consecutive cycles at the temperature of 80˚C, was 0.9 g H2O/g ads . High uptake capacity, regeneration in mild conditions, high specific surface area, nanostructural and proper recyclability are some of the preferences of MIL-101 in comparison with zeolites commercial adsorbents.