Nghiên cứu tổng hợp vật liệu khung hữu cơ-kim loại MIL-88B(Fe)-NH2 và khả năng hấp phụ chất màu Congo đỏ trong môi trường nước

Bài viết nghiên cứu MIL-88B(Fe)-NH2 đã được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt trong điều kiện tối ưu và khả năng hấp phụ chất màu Congo đỏ (CR) của vật liệu cũng đã được đánh giá. Vật liệu này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như hấp phụ, pin natri-ion và xúc tác dị thể.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu khung hữu cơ-kim loại MIL-88B(Fe)-NH2 và khả năng hấp phụ chất màu Congo đỏ trong môi trường nước Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 12 – issue 4 (2023) 34-39 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption Tạp chí xúc tác và hấp phụ Việt Nam https://jca.edu.vnNghiên cứu tổng hợp vật liệu khung hữu cơ-kim loại MIL-88B(Fe)-NH2 và khả năng hấpphụ chất màu Congo đỏ trong môi trường nướcPreparation of Metal - Organic Framework MIL-88B(Fe)-NH2 for Efficient Adsorption ofCongo Red in Aqueous EnvironmentHoàng Thị Linh Giang, Đặng Thị Minh Huệ*, Trần Thị Luyến, Trần Vĩnh Hoàng, Huỳnh Đăng ChínhViện Kỹ thuật Hóa học, Đại học Bách Khoa Hà Nội*Email: hue.dangthiminhh@hust.edu.vnARTICLE INFO ABSTRACTReceived: 10/3/2023 MIL-88B(Fe)-NH2 material was prepared by a simple solvothermalAccepted: 20/8/2023 method. Various techniques were performed to investigate materialPublished: 30/12/2023 characteristics including X-ray diffraction (XRD), scanning electron spectroscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) andKeywords: Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area. The result indicates that theMetal-organic framework, MIL- particle shape is a bipyramidal hexagonal prism having a porous88B(Fe)-NH2, dye adsorption, congo surface, and the BET surface area is 13.43 m2/g. Adsorption of congored red (CR) onto MIL-88B(Fe)-NH2 was studied as well. The adsorption equilibrium of the material is reached rapidly after 10 minutes with excellent adsorption efficiency (98.02%). Adsorption kinetic conforms to Langmuir isothermal adsorption model with the high maximum capacity of 333.33 mg/g.Giới thiệu chung là rất cần thiết trước khi đưa nước thải ra ngoài môi trường. Hấp phụ là một trong các phương pháp hiệuHiện nay, quá trình công nghiệp hóa-hiện đại hóa quả được áp dụng để tách chất màu hữu cơ ra khỏiphát triển nhanh chóng đã và đang tác động tích cực nguồn nước [7]. Ngày nay, với sự phát triển vượt bậcđến mọi mặt của đời sống xã hội. Tuy nhiên, đi kèm của ngành công nghệ vật liệu; việc nghiên cứu, chếvới nó là vấn đề về ô nhiễm môi trường; đặc biệt, môi tạo các vật liệu hấp phụ mới có bề mặt riêng lớn, hiệutrường nước đang phải gánh chịu ảnh hưởng ở mức suất hấp phụ và tiềm năng ứng dụng cao trong thựcbáo động và bị ô nhiễm trầm trọng [1]. Các ngành tế luôn được các nhà khoa học quan tâm. Vật liệucông nghiệp như công nghiệp dệt nhuộm [2,3], giấy khung hữu cơ-kim loại (MOF) được biết đến là loại vật[4], mĩ phẩm [5],… đã thải ra nguồn nước lượng lớn liệu lai có cấu trúc mạng không gian đa chiều với diệncác chất màu hữu cơ độc hại, khó phân hủy. Trong đó, tích bề mặt có thể lên tới 7000 m2/g [8]. So với các vậtdệt nhuộm là ngành công nghiệp chính tiêu thụ chất liệu rắn xốp khác như zeolite hay các vật liệu rây phânmàu hữu cơ tổng hợp với khối lượng 1-3.105 tấn so tử, độ dày thành mao quản của vật liệu MOFs là khátổng lượng tiêu thụ hàng năm trên toàn cầu là 7.105 nhỏ nên chúng có khả năng hấp phụ đặc biệt. MIL-tấn [6]. Khi ra ngoài môi trường, chúng gây ảnh hưởng 88B(Fe)-NH2 là vật liệu MOF được cấu tạo bởi cácxấu đến sự phát triển của các sinh vật thủy sinh và con cation sắt (III) và anion 2-aminoterephtalat; cấu trúcngười. Chính vì vậy, việc loại bỏ các chất màu hữu cơ được xây dựng trên cơ sở các trime bát diện Fe3-O, https://doi.org/10.62239/jca.2023.063 34 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 12 – issue 4 (2023) 34-39các đơn vị này kết nối với nhau thông qua các cầu nối Để nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ mol giữa ion kimhữu cơ 2-aminoterephtalat 9. MIL-88(Fe)-NH2 sở hữu loại và phối tử đến sự hình thành cấu trúc MIL-những ưu điểm nổi bật về độ ổn định hóa học, ít độc 88B(Fe)-NH2, 1,15 mmol FeCl3.6H2O và 1,15x mmoltính và nguồn nguyên liệu dồi dào 10. Do đó, vật liệu H2N-C6H3-1,4-(COOH)2 (x=1,0 và 1,5) được thêm vàonày được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau dung môi dimetyl formamit, khuấy trên máy khuấy từnhư hấp phụ, pin natri-ion và xúc tác dị thể 11-15. Trong đến khi dung dịch đồng nhất và đem dung dịch trênnghiên cứu này, MIL-88B(Fe)-NH2 đã được tổng hợp thủy nhiệt ở nhiệt độ 150 oC. Mẫu rắn thu được rửa,bằng phương pháp thủy nhiệt trong điều kiện tối ưu sấy khô ở 170 oC, nghiền mịn, thu được mẫu bột MIL-và khả năng hấp phụ chất màu Congo đỏ (CR) của vật 88B(Fe)-NH2.liệu cũng đã được đánh giá. Khảo sát khả năng hấp phụ CRThực nghiệm và phương pháp nghiên cứu Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ theo thời gian được khảo sát với nồng độ CR ban đầu là 22,29 mg/LHóa chất và ...