BCRECBCREC

Bulletin of Chemical Reaction Engineering & CatalysisBulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis

Penginduksian cacat dalam kerangka organik logam (MOFs) merupakan salah satu strategi untuk mengubah struktur dan sifat material fungsional ini. Cacat dapat terjadi dalam MOF murni akibat kehilangan penghubung organik, pusat logam, dan/atau perilaku struktural lainnya. Dalam penelitian ini, struktur cacat dalam MOF multikomponen, khususnya MOF heterometalik zeolitik imidazolat (ZIF-8(Zn/Cd)), diteliti untuk mengungkap preferensi pembentukan cacat akibat kehilangan 2-metilimidazolat (MeIm) dan pusat logam Cd2 serta Zn2 . Dengan mengasumsikan pembentukan cacat akibat reaksi antara ZIF-8(Zn/Cd) dan air, penghapusan penghubung MeIm lebih energetik secara rendah dibandingkan menghilangkan pusat logam Cd2 atau Zn2 . Namun, penghapusan penghubung MeIm lebih mudah terjadi saat terhubung dengan Cd2 (Cd-MeIm-Cd) dibandingkan Zn2 (Zn-MeIm-Zn). Cacat dalam ZIF-8(Zn/Cd) memengaruhi energi celah pita untuk memberikan nilai yang sedikit lebih rendah dibandingkan ZIF-8(Zn/Cd) murni. Analisis interaksi non-kovalen (NCI) dan indikator daerah interaksi (IRI) juga dilakukan untuk menunjukkan gaya antarmolekul yang mungkin seperti gaya van der Waals dan gaya tarik-menarik yang ada dalam ZIF-8(Zn/Cd) yang tidak cacat dan cacat. Kehadiran cacat dalam ZIF-8(Zn/Cd) campuran juga diuji untuk potensi penggunaannya dalam penyerapan CO2. Energi interaksi CO2 di dalam ZIF-8(Zn/Cd) cacat menunjukkan perilaku eksotermik di mana molekul CO2 memiliki preferensi untuk diserap di dalam kerangka. Hal ini terutama ketika agen penutup di situs ZIF-8(Zn/Cd) cacat dihilangkan untuk memberikan situs logam terbuka. Penelitian ini memberikan wawasan tentang bagaimana cacat dalam MOF multikomponen mungkin hadir dan memengaruhi perubahan struktur dan sifat.

Penelitian ini menunjukkan bahwa cacat akibat kehilangan penghubung MeIm memiliki energi yang lebih rendah dibandingkan cacat akibat kehilangan ion logam Zn2 atau Cd2.Penghubung MeIm lebih mudah dihilangkan saat terhubung dengan ion Cd2 dibandingkan Zn2.Untuk cacat akibat kehilangan ion logam, energi relatif lebih rendah ketika ion Cd2 hilang dari struktur dibandingkan ketika ion Zn2 hilang.Kehadiran cacat juga memengaruhi interaksi non-kovalen dan sifat elektronik ZIF-8(Zn/Cd), dengan energi celah pita yang lebih rendah dibandingkan ZIF-8(Zn/Cd) murni.Kehadiran situs logam terbuka dalam cacat penghubung memberikan situs penyerapan tambahan untuk CO2, yang ditunjukkan oleh energi penyerapan yang rendah.

Penelitian lanjutan dapat menginvestigasi pengaruh variasi konsentrasi ion logam pada pembentukan cacat dalam ZIF-8(Zn/Cd) untuk meningkatkan efisiensi penyerapan CO2. Selain itu, penelitian dapat mengembangkan metode sintesis yang lebih efektif untuk mengontrol jenis dan jumlah cacat dalam MOF. Selanjutnya, studi tentang stabilitas ZIF-8(Zn/Cd) cacat dalam kondisi lingkungan yang berbeda dapat dilakukan untuk memahami aplikasinya dalam skala besar.

  1. ZIF-8 derived Ag-doped ZnO photocatalyst with enhanced photocatalytic activity - RSC Advances (RSC Publishing).... doi.org/10.1039/C7RA13351KZIF 8 derived Ag doped ZnO photocatalyst with enhanced photocatalytic activity RSC Advances RSC Publishing doi 10 1039 C7RA13351K
  2. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis. structure defects zeolitic imidazolate frameworks... doi.org/10.9767/bcrec.20136Bulletin of Chemical Reaction Engineering Catalysis structure defects zeolitic imidazolate frameworks doi 10 9767 bcrec 20136
  3. Multicomponent metal–organic framework membranes for advanced functional composites - Chemical... pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/sc/c8sc02356eMulticomponent metalyAAAeorganic framework membranes for advanced functional composites Chemical pubs rsc en content articlelanding 2018 sc c8sc02356e
File size1.76 MB
Pages15
DMCAReportReport

ads-block-test