预置纳米MOF-5晶种二次生长法合成MOF-5膜

作     者：赵祯霞 李忠 林跃生 ZHAO Zhenxia;LI Zhong;Jerry Y.S.LIN

作者机构：华南理工大学材料科学与工程学院 华南理工大学化学与化工学院广东广州510641 美国亚利桑那州立大学化工学院亚利桑那州坦佩85281 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2011年第62卷第2期

页      面：507-514页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(20936001) 东莞市科技计划重点资助项目(200910814001)~~ 

主　　题：MOF-5膜 二次生长法 纳米级MOF-5晶体 晶种 

摘      要：以Zn(O2CCH3)2为锌源采用溶剂热法合成了纳米级金属有机骨架MOF-5晶体,并以此为晶种预置在多孔-αAl2O3载体的表面以形成连续的晶种层,再利用二次生长法制备出超薄且连续的MOF-5晶体膜。实验结果表明:以Zn(O2CCH3)2为锌源所制得的MOF-5晶体能保持了MOF-5的立方体形貌且具有较高的结晶度和比表面积,晶体的颗粒大小均一,尺寸集中在500～800nm范围内,仅以Zn(NO3)2为锌源制得的MOF-5晶体粒径的1/100;以这种纳米级MOF-5为晶种所制得的晶种层的厚度较薄(～4μm)且具有较好的分散性和连续性;经过二次生长后可以得到连续生长的晶体膜。该晶体膜的XRD的特征衍射峰与MOF-5晶粒的特征衍射峰完全相符,这说明膜层上的MOF-5晶体是以无定形方式生长的;SEM照片显示所得的MOF-5晶体膜上的晶体粒径较小且大小均一、晶粒间连接紧密且无明显裂痕,晶膜层生长连续而无明显的裂痕;本文所制得的MOF-5晶体膜层非常薄,厚约为6μm,是目前公开报道的最薄MOFs膜。