تاثیر پراکسیدها و فرآیند شستشو بر قابلیت جذب هیدروژن در چارچوب فلزی آلی MOF-5 سنتز شده به روش اختلاط مستقیم

در این تحقیق تاثیر پراکسید هیدروژن و پراکسید بنزوییل بر ویژگی های ساختاری و خصوصیات سطحی چارچوب فلزی آلی MOF-5و (Zn4O (BDC) 3) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور چارچوب فلزی آلی به روش اختلاط مستقیم سنتز شده و در ادامه به منظور بهبود ویژگی های MOF-5 سنتز شده، نسبت های مولی پیش ماده ها نسبت به لیگاند برای به حداقل رساندن خطای محاسبات استوکیومتری و همچنین فرآیند شستشو اصلاح شد. با هدف مشخصه یابی ترکیبات سنتز شده و بررسی اثر پراکسیدها و فرآیند شستشو بر خواص نمونه ها، اندازه گیری های پراش پرتو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه و آنالیز جذب و واجذب نیتروژن انجام گرفت. با توجه به آزمون های انجام شده، نمونه سنتز شده با حضور پراکسید بنزوییل و همچنین با روش شستشو اصلاح شده (DM-P-03) دارای ویژگی های ساختاری، تخلخل، منافذ فعال و مساحت سطح ویژه مطلوب تری در مقایسه با نمونه سنتز شده با پراکسید هیدروژن است. در این نمونه متوسط اندازه بلورک 18/5 نانومتر، سطح ویژه 2307 مترمربع بر گرم، مجموع حجم حفره ها 1/212 سانتی متر مکعب بر گرم و میانگین قطر حفره ها 2/101 نانومتر است. بنابراین نمونه DM-P-03 به عنوان نمونه بهینه انتخاب شده و برای انجام آزمون های ریزساختاری و وزن سنجی-گرماسنجی افتراقی آماده سازی شد. بر اساس تصویر میکروسکوپی الکترونی گسیل میدانی این نمونه از ذرات کوچک شبه کروی نامنظم تشکیل شده و شکل گیری این ریزساختار به حضور پراکسید بنزوییل نسبت داده شده است. با توجه به آنالیز وزن سنجی-گرماسنجی افتراقی ترکیبات روی باقی مانده در نمونه بررسی و پایداری حرارتی ساختار MOF-5 تا دمای 470 درجه سانتی گراد تایید شد.