Příprava uhlíkatých adsorbentů pyrolýzou MOFs

Denisa HLUCHNÍKOVÁ

Bakalářská práce

Preparation of carbonaceous adsorbents by pyrolysis of MOFs

Anotace:

Byly připraveny čtyři různé materiály MOFs. Tři z nich (Cu3(BTC)2, Zn3(BTC)2 a Fe(BTC)) (BTC: benzen-1,3,5-trikarboxylát) byly vybrány a bylo ověřeno jejich složení pomocí termické analýzy a stanovením obsahu kovu metodou atomové adsorpční spektrometrie. Dále byly připraveny uhlíkaté materiály (Me-mat) pyrolýzou látek MOFs při teplotě 800°C a následným vymytím kovů. Na materiálech byla sledována adsorpce methylenové modři. Pro Zn-mat byla stanovena adsorpční kapacita methylenové modři na 0,7 mmol/g, pro Cu-mat na 0,35 mmol/g a pro Fe-mat na 0,26 mmol/g. Adsorpční kapacita byla pro srovnání stanovena na aktivním uhlí a to na 0,5 mmol/g. Nejlepším adsorbentem methylenové modři byl Zn-mat, který naadsorboval větší množství než aktivní uhlí. Vlivem nižší adsorpční kapacity nejsou materiály Cu-mat a Fe-mat moc vhodnými adsorbenty pro adsorpci z vodných roztoků.

Abstract:

Four kinds of MOFs were prepared. Three of them (Cu3(BTC)2, Zn3(BTC)2 a Fe(BTC)) (BTC: 1,3,5-benzenetricarboxylate) were selected and their composition was verified by determining the metal content by AAS or thermal analysis method. Porous carbons (Me-mat) were prepared by direct carbonization of MOFs at 800°C and subsequent washing out of metals. The adsorption of methylene blue was tested on the materials. Determinated adsorption capacities of the materials were 0.7 mmol/g for Zn-mat, 0.35 mmol/g for Cu-mat and 0.26 mmol/g for Fe-mat. The adsorption capacity was determined for comparison on activated carbon (0.5 mmol/g). The best adsorbent of methylene blue was Zn-mat, it has adsorbed a greater amount than the activated carbon. Due to the lower adsorption capacities, the materials Cu-mat and Fe-mat are not very suitable adsorbents for adsorption from aqueous solutions.

Klíčová slova

MOFs, karbonizace, porézní uhlíkaté materiály, adsorpce, methylenová modř

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 4. 2016

Zveřejnit od: 25. 4. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.

OSTRAVSKÁ UNIVERZITA V OSTRAVĚ

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Chemie / Chemie