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铝离子掺杂MIL-101(Cr)的制备及其VOCs吸附性能研究
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作者 江宗玉 黄红花 +3 位作者 清江 王红宁 姚超 陈若愚 《无机材料学报》 北大核心 2025年第7期747-753,I0001,I0002,共9页
挥发性有机化合物(VOCs)危害环境质量和人体健康。为了提高吸附剂对VOCs的吸附性能,本研究基于金属有机框架(MOFs)中金属位点可以取代的策略,采用一步溶剂热法在MIL-101(Cr)合成体系中掺杂丰富、廉价且环保的金属离子Al^(3+),以增加MIL-... 挥发性有机化合物(VOCs)危害环境质量和人体健康。为了提高吸附剂对VOCs的吸附性能,本研究基于金属有机框架(MOFs)中金属位点可以取代的策略,采用一步溶剂热法在MIL-101(Cr)合成体系中掺杂丰富、廉价且环保的金属离子Al^(3+),以增加MIL-101(Cr)表面的不饱和金属位点。通过调节Al^(3+)掺杂量,得到一系列Al-MIL-101(Cr)样品。通过不同手段表征Al-MIL-101(Cr)样品的形貌和结构,并研究其对甲苯、正己烷、油气和对二甲苯的吸附性能。MIL-101(Cr)的甲苯、正己烷、油气和对二甲苯静态吸附容量分别为0.676、0.621、0.451和0.812 g·g^(-1)。随着Al^(3+)掺杂量增多,Al-MIL-101(Cr)样品的吸附容量先增加后减小;当Al^(3+)掺杂量达到0.75 mmol时,Al-0.75-MIL-101(Cr)具有最大的吸附容量(0.911 g·g^(-1)甲苯,0.755 g·g^(-1)正己烷,0.713 g·g^(-1)油气,0.875 g·g^(-1)对二甲苯)。通过单一组分甲苯穿透曲线评估Al-MIL-101(Cr)样品的动态吸附行为,结果表明Al-MIL-101(Cr)具有良好的VOCs去除能力,这与其较大的比表面积以及不饱和金属位点增多有关。 展开更多
关键词 金属有机框架 挥发性有机化合物 铝离子掺杂 动态吸附 稳定性
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