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论文编号 201911-25
论文题目 Cu掺杂ZIF-67的简单制备和调控
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Cu掺杂ZIF-67的简单制备和调控

首发时间:2019-11-08

袁尧 1   

袁尧(1995-),男,硕士研究生,研究方向:金属有机骨架的结构优化及其产能催化研究

于然波 1   

于然波(1972-),女,教授、博导,研究方向:纳微结构半导体、金属有机骨架催化材料的结构优化及其产能催化研究;高性能二次电源电极材料构筑

王祖民 2   
  • 1、北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083
  • 2、中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京 100190

摘要:在室温下采用简单的共沉淀法制备了Cu掺杂的ZIF-67,通过选择原料中Co(NO3)2与Cu(NO3)2的比例,得到了不同Cu含量的CoxCu1-x-ZIFs。为了研究Cu掺杂对ZIF-67形貌和性能的影响,以及Cu在ZIF结构中存在形式,我们对其进行了一系列表征。研究发现在掺杂过程中,随着Cu掺杂量的提升,ZIFs的形貌难以保持且均匀度逐渐降低。另外,只有少量的Cu2+可以通过离子交换置换出Co2+,多余的Cu2+吸附在ZIF-67的表面和孔道结构中,对其结构和比表面积等性能会产生一定的影响。同时,Cu2+溶液中会抑制Co2+与有机配体形成ZIF结构,当Cu的比例过高,将难以形成ZIF产物。本论文通过一系列的实验,获得了制备Cu掺杂的ZIF67的合成条件,实现了Cu离子均匀、大量的优化掺杂。这对合成组成、含量可控的目标掺杂MOFs材料有一定的借鉴意义。

关键词: 材料学 Cu掺杂 共沉淀法 ZIF-67

For information in English, please click here

Simple preparation and regulation of Cu-doped ZIF-67

YUAN Yao 1   

袁尧(1995-),男,硕士研究生,研究方向:金属有机骨架的结构优化及其产能催化研究

YU Ranbo 1   

于然波(1972-),女,教授、博导,研究方向:纳微结构半导体、金属有机骨架催化材料的结构优化及其产能催化研究;高性能二次电源电极材料构筑

WANG Zumin 2   
  • 1、School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083
  • 2、State Key Laboratory of Biochemical Engineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190

Abstract:Cu-doped ZIF-67 was prepared by simple co-precipitation method at room temperature. CoxCu1-x-ZIFs with different Cu content was obtained by changing the ratio of Co(NO3)2 to Cu(NO3)2 in the raw material. In order to study the effect of Cu doping on the morphology and properties of ZIF-67, and the form of Cu in the ZIF structure, we have carried out a series of characterization. It is found that in the doping process, with the increase of Cu doping amount, the morphology of ZIFs is difficult to maintain and the uniformity is gradually reduced. In addition, only a small amount of Cu2+ can replace Co2+ by ion exchangSimple Preparation and Properties of Cu Doped ZIF-67e, and excess Cu2+ is adsorbed in the surface and pore structure of ZIF-67, which has a certain influence on its structure and specific surface area. At the same time, Cu2+ inhibits the formation of ZIF structure between Co2+ and organic ligands in solution. When the proportSimple Preparation and Properties of Cu Doped ZIF-67ion of Cu is too high, it will be difficult to form ZIF products. In this thesis, the synthesis conditions of Cu-doped ZIF67 were obtained through a series of experiments, and the Cu ion uniformity and a large number of optimized doping were realized. This has certain reference significance for the doping of MOFs with controlable synthetic composition and content.

Keywords: Material science Cu doping coprecipitation method ZIF-67

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袁尧,于然波,王祖民. Cu掺杂ZIF-67的简单制备和调控[EB/OL]. 北京:中国科技论文在线 [2019-11-08]. http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201911-25.

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