Caratterizzazione dell'area superficiale specifica e della distribuzione delle dimensioni dei pori dei setacci molecolari ZIF
I materiali Zeolite imidazolio skeleton (ZIF) come sottoclasse di scheletri metallo-organici (MOF), i materiali ZIF combinano l'elevata stabilità delle zeoliti inorganiche e l'elevata area superficiale specifica, l'elevata porosità e la dimensione dei pori regolabile dei materiali MOF, che possono essere applicati a processi catalitici e di separazione efficienti, quindi gli ZIF e i loro derivati hanno un buon potenziale per l'uso in catalisi, adsorbimento e separazione, elettrochimica, biosensori e biomedicina e altri campi con buone prospettive di applicazione. Quello che segue è un caso di studio della caratterizzazione dei setacci molecolari ZIF utilizzando l'analizzatore di superficie e dimensione dei pori specifico della serie CIQTEK EASY- V . Come mostrato nella Fig. 3 a sinistra, l'area superficiale specifica di questo setaccio molecolare ZIF è 857,63 m 2 /g. Il materiale ha un'ampia superficie specifica favorevole alla diffusione delle sostanze reattive. Dalle isoterme di adsorbimento e desorbimento di N 2 (Fig. 3, a destra), si può vedere che c'è un forte aumento dell'adsorbimento nella regione a bassa pressione parziale (P/P 0 < 0,1), che è attribuito al riempimento di micropori, indicando che è presente una certa quantità di struttura microporosa nel materiale, e che è presente un ciclo di isteresi nell'intervallo P/P 0 compreso tra circa 0,40 e 0,99, il che suggerisce che vi è abbondanza di struttura mesoporosa in questo ZIF setaccio molecolare. Il grafico della distribuzione delle dimensioni dei pori SF (Fig. 4, a sinistra) mostra che la dimensione dei pori più disponibile di questo campione è 0,56 nm. Il volume totale dei pori di questo setaccio molecolare ZIF è 0,97 cm 3 /g, e il volume microporoso è 0,64 cm 3 /g, con il 66% di micropori, e la struttura microporosa può aumentare significativamente l'area superficiale specifica del campione, ma il il setaccio molecolare limiterà l'attività catalitica in determinate condizioni a causa della dimensione dei pori più piccola. Tuttavia, in determinate condizioni, la dimensione più piccola dei pori limiterà la velocità di diffusione della reazione catalitica, il che rende limitate le prestazioni del catalizzatore a setaccio molecolare, tuttavia, la struttura mesoporosa può ovviamente compensare questo difetto della struttura microporosa, quindi la struttura della combinazione microporoso-mesoporoso può risolvere efficacemente il problema della limitazione della capacità di trasferimento di massa del tradizionale setaccio molecolare a singolo poro. Fig. 1 Risultati dei test relativi all'area superficiale specifica (a sinistra) e isoterme di assorbimento e desorbimento di N 2 (a destra) per setacci molecolari ZIF Fig. 2 Distribuzione delle dimensioni dei pori SF (a sinistra) e distribuzione delle dimensioni dei pori NLDFT (a destra) del setaccio molecolare ZIF