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临界点干燥仪在MOF等微纳材料领域的应用
来源: | 作者:gzkefu | 发布时间: 2022-04-14 | 789 次浏览 | 分享到:

      如今,采用CO2超临界处理(Supercritical Processing)MOF或者COF是一个非常有前景的提供MOF或COF比表面积的方法,国际上各个著名MOF领域专家,例如UCLA的Omar M. Yaghi课题组,美国西北大学Joseph T. 课题组,洪茂椿院士课题组、陈小明院士课题组等都使用了Tousimis临界点干燥仪来处理MOF,大大提高了MOF的比表面积和性能。

      例如美国西北大学的Joseph T. Hupp课题组采用CO2超临界处理MOF材料IRMOF-16,获得了比表面高达1910m2/g。

图1


     MOF材料采用CO2超临界活化与传统方法活化的N2吸附曲线对比图,从图1中可以发现,CO2超临界活化获得的MOF材料比表面积是传统方法的4倍之多。

     美国加州大学的Omar M. Yaghi课题组对储氢MOF材料进行超临界活化处理,与传统方法相比,采用了超临界点干燥处理的储氢MOF材料表面积大幅提高,其在常温低压下的储氢性能得到了显著增强。


图2


      图2中红色曲线为采用CO2超临界活化MOF的储氢测试曲线,绿色和蓝色为传统方法活化MOF后的储氢测试曲线。从图2中可以发现超临界活化后的MOF材料储氢性能大幅提高。

      其他文献表明,采用CO2超临界处理MOF材料后,其N2吸附能力相比传统方法活化大大提高,从而证明了CO2超临界点干燥MOF材料后,其比表面积得到了显著提高。

图3


       图3中的黑线为CO2超临界点活化后的MOF材料N2吸附曲线,红线为传统方法活化后MOF材料N2吸附曲线


      总上所述,采用Tousimis临界点干燥仪处理MOF材料后,相比传统方法处理,其比表面积能够大幅等到提高,从而能够提升MOF的吸附性能、储氢性能等各项性能。该方法是一个处理MOF/COF材料的有效手段,能够排除在孔径里的溶剂分子,从而可以提高比表面积,大幅提升MOF等介孔材料的各项性能。