تأثير پراكسيدها و فرآيند شستشو بر قابليت جذب هيدروژن در چارچوب فلزي آلي MOF-5 سنتز شده به روش اختلاط مستقيم

در اين تحقيق تأثير پراكسيد هيدروژن و پراكسيد بنزوئيل بر ويژگي‌هاي ساختاري و خصوصيات سطحي چارچوب فلزي آلي Zn4O(BDC)3) MOF-5) مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور چارچوب فلزي آلي به روش اختلاط مستقيم سنتز شده و در ادامه به‌منظور بهبود ويژگي‌هاي MOF-5 سنتز شده، نسبت‌هاي مولي پيش ماده‌ها نسبت به ليگاند براي به حداقل رساندن خطاي محاسبات استوكيومتري و همچنين فرآيند شستشو اصلاح شد. با هدف مشخصه‌يابي تركيبات سنتز شده و بررسي اثر پراكسيدها و فرآيند شستشو بر خواص نمونه‌ها، اندازه‌گيري‌هاي پراش پرتو ايكس، طيف‌سنجي مادون قرمز با تبديل فوريه و آناليز جذب و واجذب نيتروژن انجام گرفت. با توجه به آزمون‌هاي انجام شده، نمونه سنتز شده با حضور پراكسيد بنزوئيل و همچنين با روش شستشو اصلاح شده (DM-P-03) داراي ويژگي‌هاي ساختاري، تخلخل، منافذ فعال و مساحت سطح ويژه مطلوب‌تري در مقايسه با نمونه سنتز شده با پراكسيد هيدروژن است. در اين نمونه متوسط اندازه بلورك 18/5 نانومتر، سطح ويژه 2307 مترمربع بر گرم، مجموع حجم حفره‌ها 1/212 سانتي‌متر مكعب بر گرم و ميانگين قطر حفره‌ها 2/101 نانومتر است. بنابراين نمونه DM-P-03 به‌عنوان نمونه بهينه انتخاب شده و براي انجام آزمون‌هاي ريزساختاري و وزن سنجي-گرماسنجي افتراقي آماده‌سازي شد. بر اساس تصوير ميكروسكوپي الكتروني گسيل ميداني اين نمونه از ذرات كوچك شبه كروي نامنظم تشكيل شده و شكل‌گيري اين ريزساختار به حضور پراكسيد بنزوئيل نسبت داده شده است. با توجه به آناليز وزن سنجي-گرماسنجي افتراقي تركيبات روي باقي مانده در نمونه بررسي و پايداري حرارتي ساختار MOF-5 تا دماي 470 درجه سانتي‌گراد تأييد شد.