دوره 32، شماره 4 - ( 10-1403 )
جلد 32 شماره 4 صفحات 828-821 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
shekofte F, Arabi H, Ghorbani S R, Azad N. Effect of Solvent Amount on Synthesis of NiCo-ZIF and MgCo-ZIF Using the Metal-Organic Framework, ZIF-67.. www.ijcm.ir 2024; 32 (4) :821-828
URL: http://ijcm.ir/article-1-1902-fa.html
URL: http://ijcm.ir/article-1-1902-fa.html
شکفته فاطمه، عربی هادی، قربانی شعبان رضا، آزاد نسرین. اثر مقدار حلال بر ساخت NiCo-ZIF و MgCo-ZIF با استفاده از چارچوب فلزی-آلی ZIF-67. مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران. 1403; 32 (4) :821-828
فاطمه شکفته1 
، هادی عربی*1 ، شعبان رضا قربانی2 ، نسرین آزاد3
، هادی عربی*1 ، شعبان رضا قربانی2 ، نسرین آزاد3
1- آزمایشگاه تحقیقاتی انرژی‌های تجدیدپذیر، مغناطیس و نانوفناوری، گروه فیزیک دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
2- گروه فیزیک دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
3- شرکت آتی کاوان انرژی پارت، گروه پارت لاستیک، شهرک صنعتی فناوری‌های برتر، مشهد، ایران.
2- گروه فیزیک دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
3- شرکت آتی کاوان انرژی پارت، گروه پارت لاستیک، شهرک صنعتی فناوری‌های برتر، مشهد، ایران.
چکیده: (545 مشاهده)
در این پژوهش، دو بلورNiCo-ZIF و MgCo-ZIF با افزودن عناصر نیکل و منیزیم به چارچوب فلزی-آلی ایمیدازولات زئولیتی ZIF-67، به روش حلالگرمایی در دمای اتاق و با مقادیر مختلف 50، 100 و 150 میلیلیتر از حلال متانول تهیه شدند. اثر مقدار حلال بر ساختار، اندازه ذره و ریختشناسی نمونهها با روش‌های مختلف مشخصهیابی بررسی شد. تحلیل پراش پرتو ایکس نشان داد که با افزایش مقدار حلال از 50 به 100 میلیلیتر، شدت قلّهها کاهش و با 150 میلیلیتر، شدت قلّهها افزایش مییابد. این روند ناشی از تغییر در بلورینگی ذرات به علت رقیق شدن محیط واکنش از یک سو و افزایش سرعت هستهزایی از سوی دیگر است. بر پایه تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) از نمونههای NiCo-ZIF تهیه شده 50، 100 و 150 میلیلیتر با حلال، میانگین اندازه ذرات به ترتیب از 845 به 550 و 391 نانومتر کاهش مییابد. این رفتار کاهشی برای نمونههای MgCo-ZIF با مقادیر 656، 411 و 299 نانومتر به دست آمد. علت این امر، افزایش تعداد مکانهای فعال در مرحله هستهزایی بلور است. نتایج طیفسنجی های پراکندگی انرژی بلوری پرتوی X (EDX) و تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) نشان داد که قابلیت اتصال متفاوت یونهای فلزی Co2+،Ni2+ و Mg2+به لیگاند آلی، باعث تفاوت مقدار این عناصر در نمونهها میشود. نتیجه این پژوهش نشان میدهد که مقدار حلال یکی از عوامل مهم در ساخت بلورهای ZIF است که کنترل آن میتواند به دستیابی به ذرات با اندازه و ریختشناسی مطلوب کمک کند.
واژه‌های کلیدی: چارچوب‌های فلزی-آلی، چارچوب‌های ایمیدازولات زئولیتی، ZIF-67، مقدار حلال، اندازه ذره، ریختشناسی.
فهرست منابع
1. [1] Lee Y.R., Kim J., Ahn W.S., "Synthesis of metal-organic frameworks: A mini review", Korean J. Chem. Eng. 30 (2013) 1667-1680.
https://doi.org/10.1007/s11814-013-0140-6 [DOI:10.1007/s11814-013-0140-6.]
2. [2] Dutta S., Liu Z., Han H.S., Indra A., Song T., "Electrochemical Energy Conversion and Storage with Zeolitic Imidazolate Framework Derived Materials", A Perspective, ChemElectroChem. 5 (2018) 3571-3588. [DOI:10.1002/celc.201801144]
3. https://doi.org/10.1002/celc.201801144 [DOI:10.1002/celc.201801144.]
4. [3] Duan C., Yu Y., Hu H., "Recent progress on synthesis of ZIF-67-based materials and their application to heterogeneous catalysis", Green Energy Environ. (2021). [DOI:10.1016/j.gee.2020.12.023]
5. https://doi.org/10.1016/j.gee.2020.12.023 [DOI:10.1016/j.gee.2020.12.023.]
6. [4] Jadhav H.S., Bandal H.A., Ramakrishna S., Kim H., "Critical Review, Recent Updates on Zeolitic Imidazolate Framework-67 (ZIF-67) and Its Derivatives for Electrochemical Water Splitting", Adv. Mater. 34 (2022).
https://doi.org/10.1002/adma.202107072 [DOI:10.1002/adma.202107072.]
7. [5] Zhang J., Zhang T., Yu D., Xiao K., Hong Y., "Transition from ZIF-L-Co to ZIF-67: a new insight into the structural evolution of zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs) in aqueous systems", CrystEngComm. 17 (2015) 8212-8215.
https://doi.org/10.1039/C5CE01531F [DOI:10.1039/C5CE01531F.]
8. [6] Qian J., Sun F., Qin L., "Hydrothermal synthesis of zeolitic imidazolate framework-67 (ZIF-67) nanocrystals", Mater. Lett. 82 (2012) 220-223.
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2012.05.077 [DOI:10.1016/j.matlet.2012.05.077.]
9. [7] Hongwei C., Shengzhi Z., Kejian Y., Dechun L., "Research progress on the preparation and nonlinear optical properties of zeolite imidazolate framework materials", China Laser. 48 (2021) 1203001. http://www.opticsjournal.net/Articles/OJ1c13cd1b08e8e218/FullText. [DOI:10.3788/CJL202148.1203001]
10. [8] Kuwamura N., Konno T., "Heterometallic coordination polymers as heterogeneous electrocatalysts", Inorg. Chem. Front. 8 (2021) 2634-2649.
https://doi.org/10.1039/D1QI00112D [DOI:10.1039/d1qi00112d.]
11. [9] Li L., Zhao J., Zhu Y., Pan X., Wang H., Xu J., "Bimetallic Ni/Co-ZIF-67 derived NiCo2Se4/N-doped porous carbon nanocubes with excellent sodium storage performance", Electrochim. Acta. 353 (2020) 136532. [DOI:10.1016/j.electacta.2020.136532]
12. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2020.136532 [DOI:10.1016/j.electacta.2020.136532.]
13. [10] Yang W., Shi X., Li Y., Pang H., "Manganese-doped cobalt zeolitic imidazolate framework with highly enhanced performance for supercapacitor", J. Energy Storage. 26 (2019) 101018.
https://doi.org/10.1016/j.est.2019.101018 [DOI:10.1016/j.est.2019.101018.]
14. [11] Chen W., Jia Y., Yu X., Yue M., Wu H., Wang S., Liu J., Zhao Y., Zhang J., "Facile synthesis of bimetallic zeolite imidazolate framework with enhanced lithium storage performance", Ionics (Kiel). 26 (2020) 2107-2115.
https://doi.org/10.1007/s11581-019-03390-x [DOI:10.1007/s11581-019-03390-x.]
15. [12] Lou X., Ning Y., Li C., Hu X., Shen M., Hu B., "Bimetallic zeolite imidazolate framework for enhanced lithium storage boosted by the redox participation of nitrogen atoms", Sci. China Mater. 61 (2018) 1040-1048. [DOI:10.1007/s40843-017-9200-5]
16. https://doi.org/10.1007/s40843-017-9200-5 [DOI:10.1007/s40843-017-9200-5.]
17. [13] Wang H., Bai Y., Jiang X.B., Zeng M., "Bimetal-Organic Framework derived from ZIF-67 as anodes for high performance lithium-ion batteries", Appl. Surf. Sci. 546 (2021) 149119.
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.149119 [DOI:10.1016/j.apsusc.2021.149119.]
18. [14] Akhundzadeh Tezerjani A., Halladj R., Askari S., "Different view of solvent effect on the synthesis methods of zeolitic imidazolate framework-8 to tuning the crystal structure and properties", RSC Adv. 11 (2021) 19914-19923.
https://doi.org/10.1039/D1RA02856A [DOI:10.1039/d1ra02856a.]
19. [15] Wu H., Qian X., Zhu H., Ma S., Zhu G., Long Y., "Controlled synthesis of highly stable zeolitic imidazolate framework-67 dodecahedra and their use towards the templated formation of a hollow Co3O4 catalyst for CO oxidation", RSC Adv. 6 (2016) 6915-6920. [DOI:10.1039/C5RA18557B]
20. https://doi.org/10.1039/C5RA18557B [DOI:10.1039/c5ra18557b.]
21. [16] Li L., Zhao J., Ma F., He D., Liu P., Li W., Zhang K., Chen X., Song L., "The Mg doping ZIF-8 loaded with Icariin and its antibacterial and osteogenic performances", J. Mater. Sci. Mater. Med. 34 (2023) 50. [DOI:10.1007/s10856-023-06755-x]
22. https://doi.org/10.1007/s10856-023-06755-x [DOI:10.1007/s10856-023-06755-x.]
23. [17] Chen L., Wang H. F., Li C., Xu Q., "Bimetallic metal-organic frameworks and their derivatives", Chem. Sci. 11 (2020) 5369-5403.
https://doi.org/10.1039/D0SC01432J [DOI:10.1039/d0sc01432j.]
24. [18] Ediati R., Elfianuar P., Santoso E., Sulistiono D.O., Nadjib M., "Synthesis of MCM-41/ZIF-67 Composite for Enhanced Adsorptive Removal of Methyl Orange in Aqueous Solution", in: M. Krishnappa (Ed.), IntechOpen, Rijeka, 2019: p. Ch. 3. [DOI:10.5772/intechopen.84691]
25. https://doi.org/10.5772/intechopen.84691 [DOI:10.5772/intechopen.84691.]
26. [19] Asadi F., Azizi S.N., Ghasemi S., "A novel non-precious catalyst containing transition metal in nanoporous cobalt based metal-organic framework (ZIF-67)for electrooxidation of methanol", J. Electroanal. Chem. 847 (2019).
https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2019.05.063 [DOI:10.1016/j.jelechem.2019.05.063.]
27. [20] Kwon H.T., Jeong H.-K., Lee A.S., An H.S., Lee J.S., "Heteroepitaxially Grown Zeolitic Imidazolate Framework Membranes with Unprecedented Propylene/Propane Separation Performances", J. Am. Chem. Soc. 137 (2015) 12304-12311.
https://doi.org/10.1021/jacs.5b06730 [DOI:10.1021/jacs.5b06730.]
28. [21] Zulfa L.L., Ediati R., Hidayat A.R.P., Utomo W.P., Subagyo R., Kusumawati E.N., Kusumawati Y., Hartanto D., "One-Pot Room Temperature Synthesis of Nizn-Zif for Degradation of Methylene Blue: Tuning Electronic Structure for Enhanced Photocatalytic Performance", Available SSRN 4588344. (n.d.).
29. [22] Geng P., Cao S., Guo X., Ding J., Zhang S., Zheng M., Pang H., "Polypyrrole coated hollow metal-organic framework composites for lithium-sulfur batteries", J. Mater. Chem. A. 7 (2019) 19465-19470.
https://doi.org/10.1039/C9TA05812E [DOI:10.1039/C9TA05812E.]
30. [23] Shahsavari M., Mortazavi M., Tajik S., Sheikhshoaie I., Beitollahi H., "Synthesis and Characterization of GO/ZIF-67 Nanocomposite: Investigation of Catalytic Activity for the Determination of Epinine in the Presence of Dobutamine", Micromachines. 13 (2022).
https://doi.org/10.3390/mi13010088 [DOI:10.3390/mi13010088.]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
