30754

سنتز، مشخصه‌يابي و بررسي جذب رطوبت چارچوب فلزي-آلي آلومينيوم فومارات

كارشناسي ارشد

نانوفناوري - نانومواد

1399

1403/1/19

صادق صادق‌زاده

فناوري‌هاي نوين

اين مطالعه رفتار جذب رطوبت چارچوب فلزي-آلي آلومينيوم فومارات را با تحليل‌ جنبه‌هاي سينتيكي و ترموديناميكي بررسي مي‌كند. انرژي فعال‌سازي جذب، مساحت سطح ويژه، توزيع اندازه حفرات، و تأثير روش‌هاي مختلف سنتز براي به دست آوردن بينش‌هاي ارزشمند در مورد رفتار جذب رطوبت چارچوب فلزي-آلي آلومينيوم فومارات در رطوبت‌هاي نسبي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. اين تحقيق روي دو نمونه سنتز شده متمركز شد كه هر كدام ويژگي‌هاي جذب آب جالبي را نشان مي‌دهند. قابل ذكر است كه نمونه سنتز شده به روش سلووترمال به دليل سطح ويژه بالاتر، پايداري صفحات كريستالي در محيط آبي، آب‌دوستي بيشتر، سينتيك جذب سريع‌تر و انرژي فعال‌سازي كمتر، خواص برتري را از خود نشان داد. اين يافته ها براي درك تعامل پيچيده بين خواص چارچوب فلزي-آلي و رفتار جذب آب مهم هستند. چارچوب فلزي-آلي آلومينيوم فومارات با ايزوترم جذب رطوبت نوع چهار و رفتار جذب خوشه‌اي آب به دليل داشتن مكان‌هاي آب‌دوست در ساختار خود ، جذب رطوبت قابل‌توجهي در رطوبت نسبي 30٪ نشان داده است. بررسي پايداري چارچوب فلزي-آلي آلومينيوم فومارات در محيط آبي، يكي ديگر از جنبه‌هاي مورد مطالعه در اين پژوهش مي‌باشد. چارچوب فلزي-آلي آلومينيوم فومارات، به دو روش تك‌مرحله‌اي و سلووترمال سنتز شد، هر دو نمونه، رفتار جذب رطوبت جالبي از خود نشان دادند. با اين حال، نمونه سلووترمال به دليل سطح‌ويژه بالاتر، ثبات صفحات كريستالي و اندازه كريستالايت بعد از قرارگيري در محيط آبي، آبدوستي بيشتر، سينتيك جذب رطوبت سريع‌تر، انرژي فعالسازي جذب كمتر و آنتالپي آيزواستريك كمتر به‌عنوان نمونه برتر در اين پژوهش معرفي گرديد.

1403/02/03

Synthesis, characterization and water sorption properties of Aluminium fumarate metal-organic framework

1/1/1900 12:00:00 AM

This study investigates the moisture absorption behavior of Aluminum Fumarate Metal-Organic Framework (MOF) by analyzing kinetic and thermodynamic aspects. The activation energy of adsorption, specific surface area, pore size distribution, and the effect of different synthesis methods were investigated to gain valuable insights into the moisture sorption behavior of Aluminum Fumarate Metal-Organic Framework at different relative humidities. This research focused on two synthesized samples, each exhibiting interesting water absorption properties. It should be noted that the sample synthesized by solvothermal method showed superior properties due to higher specific surface area, stability of crystal plates in aqueous environment, greater hydrophilicity, faster absorption kinetics and lower activation energy of adsorption. These findings are important for understanding the complex interplay between metal-organic framework properties and water sorption behavior. Aluminum Fumarate Metal-Organic Framework with V-type moisture absorption isotherm and Cluster Adsorption water behavior has shown significant moisture absorption at 30% relative humidity due to having hydrophilic sites in own structure. Investigating the water stability of Aluminum Fumarate MOF in aqueous environment is another aspect studied in this research. Studying the changes in the crystallite size and the increase in the distance between the atomic plates, as well as the destruction of the micro-pores after being exposed to water for 23 days, can provide a good insight into the performance of the Aluminum Fumarate MOF in the long-term presence of moisture.

چارچوب فلزي-آلي آلومينيوم فومارات

Aluminium fumarate MOF

Zahra Ahrestani

Sadegh Sadeghzadeh