全氟酰基合成后修饰UiO-66用于吸附有机污染物
Postsynthetic Modification of UiO-66 with Perfluoroalkyl for Adsorbing Organic Pollutants
作者单位E-mail
许梦颖 国家纳米科学中心, 中国科学院纳米科学卓越创新中心, 中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室, 北京 100190
中国科学院大学, 北京 100049 
 
宋甘霖 国家纳米科学中心, 中国科学院纳米科学卓越创新中心, 中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室, 北京 100190
中国科学院大学, 北京 100049 
 
韩宝航 国家纳米科学中心, 中国科学院纳米科学卓越创新中心, 中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室, 北京 100190
中国科学院大学, 北京 100049 
hanbh@nanoctr.cn 
摘要: 以三氟乙酰基和五氟丙酰基为修饰官能团,通过合成后修饰(PSM)的方法对金属-有机骨架(MOFs)改性,得到疏水骨架材料(UiO-66-F1和UiO-66-F2)。2个骨架材料均显示出亲油性,这说明它们是油性溶剂潜在的吸附材料。修饰后MOFs材料的结晶性、稳定性和多孔性较UiO-66-NH2仅有微小降低。UiO-66-F1和UiO-66-F2的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积分别为810和610 m2·g-1。骨架材料因其合适的孔大小和疏水微环境,更容易吸附水中的有机污染物。此外,改性后材料对多种有机溶剂的吸附量显著提升,在经过10次的循环吸附后吸附量没有明显降低,具有出色的循环稳定性。
关键词: 金属-有机框架  合成后修饰  全氟烷基链  吸附
基金项目: 国家自然科学基金(No.21574032)资助项目
Abstract: Through postsynthetic modification (PSM) of metal-organic frameworks with perfluoroacetyl and perfluoropropionyl as functional groups, hydrophobic frameworks (UiO-66-F1 and UiO-66-F2) were obtained. Both frameworks exhibited lipophilicity, which indicates that they are potential absorbents for liposoluble solvent. The crystallinity, stability, and exceptional porosity of modified MOFs decreased slightly compared to those of UiO-66-NH2. Their Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface areas were 810 and 610 m2·g-1 for UiO-66-F1 and UiO-66-F2, respectively. Suitable pore size and hydrophobic microenvironment made the frameworks easier to adsorb organic pollutants in water. Furthermore, they showed an obvious increase in adsorption capacity for a variety of organic solvents and endowed outstanding recycling performance without a significant reduction in adsorption capacity after recycle ten times.
Keywords: MOFs  postsynthetic modification  perfluoroalkyl  adsorption
投稿时间:2019-08-19 修订日期:2019-10-06
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许梦颖,宋甘霖,韩宝航.全氟酰基合成后修饰UiO-66用于吸附有机污染物[J].无机化学学报,2019,35(11):2136-2144.
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