info@luanan.net.vn
Luận án PDF

Luận án Vật liệu khung hữu cơ kim loại đồng (II)-carboxylate: Tổng hợp, biến tính và ứng dụng

Năm2021
Lĩnh vựcKhoa học tự nhiên
Ngôn ngữTiếng Việt, Tiếng Anh
Xem trước tài liệu
Đang tải...

Đang tải tài liệu...

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

VẬT LIỆU KHUNG HỮU CƠ KIM LOẠI ĐỒNG (II) – CARBOXYLATE: TỔNG HỢP, BIẾN TÍNH VÀ ỨNG DỤNG

Ngành:

HÓA HỮU CƠ Mã số: 9440114

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào nghiên cứu tổng hợp, biến tính và ứng dụng của vật liệu khung hữu cơ kim loại (MOFs), cụ thể là MOF-199 trên cơ sở ion Cu(II) và benzene-1,3,5-tricarboxylate. Công trình này giải quyết tính cấp thiết về phát triển các dẫn xuất MOF-199 cho các ứng dụng mới trong điện hóa và quang xúc tác tại Việt Nam.

Nghiên cứu đã thành công trong việc tổng hợp MOF-199 bằng cả phương pháp dung nhiệt và vi sóng, trong đó phương pháp vi sóng cho thấy hiệu suất cao hơn, thời gian tổng hợp ngắn hơn và diện tích bề mặt lớn hơn. MOF-199 được điều chế có độ kết tinh cao và hình thái bát diện. Vật liệu này đã được ứng dụng hiệu quả làm chất biến tính điện cực GCE (MOF-199/Naf-GCE) để phân tích điện hóa đồng thời paracetamol (PAR) và caffeine (CAF) với giới hạn phát hiện thấp (1,3×10⁻⁶ M cho PAR và 1,2×10⁻⁶ M cho CAF), đạt độ thu hồi cao trong mẫu thuốc thực tế.

Bên cạnh đó, luận án cũng nghiên cứu tổng hợp NH2-MOF-199 thông qua biến tính MOF-199 bằng hợp chất 2-aminobenzene-1,4-dicarboxylate (ABDC) theo phương pháp gián tiếp. Vật liệu NH2-MOF-199 giữ được cấu trúc ban đầu của MOF-199 và có diện tích bề mặt 822 m²/g, thể hiện tiềm năng trong việc xác định đồng thời các kim loại nặng (Pb(II), Cd(II)) và các axit hữu cơ (axit uric, axit ascorbic) với giới hạn phát hiện thấp.

Một đóng góp quan trọng khác là việc tổng hợp Zn-MOF-199 bằng cách biến tính MOF-199 với muối Zn(II). Vật liệu này, với sự phân bố đều các hạt nano Zn-BTC trong ma trận MOF-199, cho thấy hoạt tính xúc tác cao cho phản ứng acetal hóa benzaldehyde bằng methanol (hiệu suất 89,3%) và có độ ổn định, khả năng tái sử dụng tốt.

Cuối cùng, luận án đã tổng hợp thành công lưỡng oxit nano n-p ZnO/CuO từ vật liệu Zn-MOF-199 bằng phương pháp phân hủy nhiệt. ZnO/CuO có cấu trúc nano đa chiều, diện tích bề mặt lớn (32,5 m²/g) và hấp thụ tốt ánh sáng khả kiến. Vật liệu này thể hiện hoạt tính quang xúc tác vượt trội cho quá trình phân hủy các chất màu hữu cơ, đặc biệt là methylene blue, so với các oxit đơn lẻ. Cơ chế và động học của quá trình phân hủy cũng được nghiên cứu, khẳng định ZnO/CuO là một quang xúc tác tiềm năng, ổn định và có khả năng tái sử dụng cao cho xử lý nước thải công nghiệp.

Mục lục chi tiết:

  • MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

    • 1.1. Vật liệu khung hữu cơ - kim loại
    • 1.2. Ứng dụng MOFs làm tiền chất tổng hợp nano oxide kim loại
    • 1.3. Cơ chế xúc tác quang hóa của chất bán dẫn p-n CuO-ZnO
    • 1.4. Ứng dụng vật liệu MOFs làm điện cực
    • 1.5. Ứng dụng MOFs xúc tác phản ứng acetal hóa benzaldehyde bằng methanol
  • CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

    • 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
    • 2.2. Đối tượng nghiên cứu
    • 2.3. Nội dung nghiên cứu
    • 2.4. Phương pháp nghiên cứu
    • 2.5. Thực nghiệm
  • CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

    • 3.1. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MOF-199 VÀ ỨNG DỤNG LÀM CHẤT BIẾN TÍNH ĐIỆN CỰC
      • 3.1.1. Nghiên cứu tổng hợp MOF-199 bằng phương pháp dung nhiệt và phương pháp vi sóng
      • 3.1.2. Nghiên cứu xác định paracetamol và caffeine bằng phương pháp dòng-thế hòa tan sử dụng điện cực GCE biến tính bằng MOF-199
    • 3.2. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NH2-MOF-199 VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BIẾN TÍNH ĐIỆN CỰC
      • 3.2.1. Nghiên cứu tổng hợp NH2-MOF-199
      • 3.2.2. Khả năng sử dụng NH2-MOF-199 làm chất biến tính điện cực để xác định đồng thời Pb(II) và Cd(II) hay uric acid (UA) và ascorbic acid (AA)
    • 3.3. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP Zn-MOF-199 VÀ ỨNG DỤNG XÚC TÁC CHO PHẢN ỨNG ACETAL HÓA BENZALDEHYDE BẰNG METHANOL
      • 3.3.1. Nghiên cứu tổng hợp Zn-MOF-199
      • 3.3.2. Hoạt tính xúc tác của vật liệu Zn-MOF-199 đối với phản ứng acetal hóa benzaldehyde bằng methanol
    • 3.4. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO ZnO/CuO TỪ VẬT LIỆU Zn-MOF-199 VÀ ỨNG DỤNG XÚC TÁC QUANG HÓA
      • 3.4.1. Nghiên cứu tổng hợp nano ZnO/CuO từ vật liệu Zn-MOF-199
      • 3.4.2. Xác định khả năng xúc tác quang hóa của vật liệu
        • 3.4.2.1. So sánh khả năng xúc tác của vật liệu bán dẫn p-n ZnO/CuO với các vật liệu khác
        • 3.4.2.2. Khảo sát sự phân hủy MB bởi ZnO/CuO và sự ảnh hưởng pH
        • 3.4.3. Cơ chế của quá trình xúc tác quang hóa
        • 3.4.4. Động học của quá trình quang xúc tác phân hủy MB
        • 3.4.5. Khảo sát khả năng tái sử dụng của vật liệu
        • 3.4.6. Khả năng xúc tác của vật liệu đối với một số chất màu khác
  • KẾT LUẬN

  • DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

    • I. Tạp chí trong nước
    • II. Tạp chí quốc tế

Tài liệu liên quan