Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nagroda Nobla w dziedzinie chemii za 2025 r.

Polaczek Jerzy

Przemysł Chemiczny

|

2025

|

T. 104, nr 11

1055--1057

2

Adsorption of selected GHG on metal-organic frameworks in the context of accompanying thermal effects

Gajda Aleksandra, Jodłowski Przemysław, Kozieł Katarzyna, Kurowski Grzegorz, Hyjek Kornelia, Skoczylas Norbert, Pajdak Anna

Archives of Environmental Protection

|

2024

|

Vol. 50, no. 4

51--63

EN

Thermal effects accompanying gas sorption on micro- and mesoporous materials provide unique insights into the type, course, and efficiency of sorption. In this study, metal-organic frameworks (MOFs) with different topologies and chemical structures were synthesized and investigated: HKUST-1, Ni-MOF-74, UiO-66, and MIL-140A. These MOFs were characterized structurally and sorptively with respect to selected greenhouse gases (GHGs). Sorption capacities for CO2 and CH4 were determined at several temperatures and measurement pressures, and the maximum sorption capacity was determined using the Langmuir-Freundlich model. Thermal effects accompanying adsorption were quantified through the isosteric heat of adsorption parameter. For each MOF, the values of isosteric heat of adsorption were higher for CO2 than for CH4. The values of this parameter was determined in the following order: HKUST-1 > Ni-MOF-74 > UiO-66 > MIL-140A. Energy homogeneity of the adsorbent surface was observed in nearly all cases, except for UiO-66 during CO2 adsorption. Changes in the determined isosteric heat of adsorption of CO2 with increasing sorption capacity were in the range of 5-15 kJ/mol, while for CH4 they ranged from 1.4 to 17 kJ/mol, respectively. The level of thermal selectivity of CO2 over CH4 was determined in the following order: UiO-66 (1.9) > Ni-MOF-64 (1.7) > MIL-140A (1.5) > HKUST-1 (1.1).

PL

Efekty termiczne towarzyszące sorpcji gazu na materiałach mikro- i mezoporowatych dostarczają unikalnych spostrzeżeń na temat rodzaju, przebiegu i efektywności sorpcji. W niniejszym artykule zsyntetyzowano i zbadano związki metaloorganiczne (MOF) o skrajnie różnej topografii i budowie chemicznej: HKUST-1, Ni-MOF-74, UiO-66 i MIL-140A. MOFy te scharakteryzowano strukturalnie i sorpcyjnie względem wybranych GHG. Określono pojemności sorpcyjne względem CO2 i CH4 w kilku temperaturach i ciśnieniach pomiaru oraz określono maksymalną pojemność sorpcyjną zgodnie z modelem Langmuira-Freundlicha. Wyznaczono efekty cieplne towarzyszące adsorpcji poprzez parametr izosterycznego ciepła sorpcji. Dla każdego z MOFów wartości izosterycznego ciepła adsorpcji były wyższe względem CO2, niż względem CH4. Wartości tego parametru określono w następującej kolejności: HKUST-1 > Ni-MOF-74 > UiO-66 > MIL-140A. W prawie każdym przypadku zaobserwowano jednorodność energetyczną powierzchni adsorbentu, poza UiO-66 podczas adsorpcji CO2. Zmiany wyznaczonego izosterycznego ciepła sorpcji CO2 wraz ze wzrostem pojemności sorpcyjnej były w zakresie 5-15 kJ/mol, natomiast względem CH4 wyniosły odpowiednio 1.4-17 kJ/mol. Określono poziom selektywności cieplnej CO2 względem CH4. Najwyższą selektywność posiadały UiO-66 (1.9) oraz Ni-MOF-74 (1.7), natomiast najniższą MIL-140A (1.5) i HKUST-1 (1.1).

3

Parametry strukturalne błękitu pruskiego na tle innych sorbentów pochodzenia naturalnego i antropogenicznego

Gajda Aleksandra, Sierant Anna, Jodłowski Przemysław

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2022

|

T. 24, nr 1-4

37--44

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań niskociśnieniowej adsorpcji gazowej błękitu pruskiego z użyciem N2 jako adsorbatu w celu określenia parametrów strukturalnych oraz CO2 w celu określenia parametrów sorpcyjnych. Zgodnie z danymi literaturowymi błękit pruski pod względem adsorpcji kationów porównywany jest do zeolitów, a jego struktura krystaliczna do MOFów. Z uwagi na ten fakt przeprowadzono badania porównawcze, wyznaczając parametry strukturalne zeolitu SN oraz MOFa MIL-140. Powierzchnia właściwa modelu adsorpcji wielowarstwowej BET dla błękitu pruskiego dla zoptymalizowanej temperatury odgazowania osiągnęła wartość 85,02 m2/g, przy całkowitej pojemności sorpcyjnej BET 19,53 cm3/g, co pozwoliło na uszeregowanie go jako sorbentu pomiędzy zeolitem a MOFem. Otrzymane wyniki porównano także z pracami innych autorów.

EN

This paper presents the results of a low-pressure gas adsorption study of Prussian blue using N2 as adsorbate to determine structural parameters and CO2 to determine sorption parameters. According to the literature, Prussian blue is compared to zeolites in terms of cation adsorption, and its crystal structure to MOFs. In view of this fact, a comparative study was carried out, determining the structural parameters of zeolite SN and MOF MIL-140. The specific surface area of the BET multilayer adsorption model for Prussian blue for the optimized degassing temperature reached 85.02 m2, with a total sorption capacity (BET) of 19.53 cm3/g, which allowed it to be ranked as a sorbent between zeolite and MOF. The obtained results were also compared with the works of other authors.

4

Modelling of porous metal-organic framework (MOF) materials used in catalysis

Kurzydym Izabela, Czekaj Izabela

Technical Transactions

|

2020

|

Vol. 117, iss. 1

art. no. e2020012

EN

This paper presents a review of modern modelling of porous materials such as metal-organic frameworks used in catalysis. The authors’ own research approach using the nano-design of metal-organic frameworks is included in this review.

PL

W niniejszym artykule przedstawiamy przegląd nowoczesnego modelowania materiałów porowatych, takich jak struktury metaloorganiczne, stosowanych w katalizie. Uwzględnione zostały również nasze własne prace badawcze wykorzystujące projektowanie struktur metaloorganicznych.

5

An in Situ Crystal Growth of Metal Organic Frameworks-5 on Electrospun PVA Nanofibers

Talmoudi H., Khenoussi N., Adolphe D., Said A. H., Schacher L.

Autex Research Journal

|

2018

|

Vol. 18, no. 3

308--313

EN

In this study, a simple, general and straightforward method for growing metal-organic frameworks (MOFs) crystals directly on nanofibers is presented. A chelating polymer was first blent with metal cation and then electrospun. The obtained nanofibers were immersed in a linker solution. Metal cations were released and the metal-organic frameworks crystals were grown on the fibers’ surface. In this work, this method was tested with polyvinyl alcohol as chelating polymer, Zn2+ as metal cation and Terephthalic acid as linker. The pair cation/linker corresponds to the MOF-5. The latter is a robust metal organic framework formed from Zn4O nodes with 1,4-benzodicarboxylic acid struts between the nodes. SEM images revealed that the MOF-5 nanocrystals have grown along the PVA/Zn2+ nanofibers that served as the crystals’ growth template by providing the Zn2+ ions. This result was also confirmed by infrared spectroscopy, which indicates the presence of characteristic bands of MOF-5 in the modified nanofibers spectrum. Moreover, the X-ray diffraction showed that MOF-5 material was well crystallized on the nanofibers surface according to a cubic symmetry with a space group Fm-3m and a lattice constant a = 25.8849 Å.

6

Kompozyty z materiałów węglowych i metalo-organicznych (MOF)

Bieniek A., Wiśniewski M., Terzyk A. P., Bolibok P., Dembek M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 3

319--329

EN

The paper presents a brief review of the literature in the field of composites made of carbon materials and MOF structures. It focuses on presenting numerous examples of composites and the positive effects of the merger of these groups of materials. The new class of composites combines carbon materials with the functionality of inorganic materials. These composites offer a chance to eliminate weaknesses and enhance the capacity of each group. These composites proved that integrating MOF materials with carbonaceous materials can not only convert a significant weakness of MOF, but also surprisingly bring many new features such as improved resistance, i.e. for moisture, and electrical conductivity. These composites broaden the horizons of applications in the fields of adsorption, separation, catalysis, electrochemistry and sensors. In the future, using a variety of MOF structures and carbonaceous materials, newly formed composites will probably push the boundaries of cognition in many fields.

PL

Praca przedstawia krótki przegląd literaturowy z zakresu kompozytów złożonych z materiałów węglowych oraz materiałów metalo-organicznych (ang. metal-organic frameworks, MOF). Skupia się na zaprezentowaniu licznych przykładów tworzenia kompozytów z powyższych grup materiałów oraz ukazaniu pozytywnych efektów takiego postępowania. Nowa klasa kompozytów łączy cechy materiałów węglowych z funkcjonalnością materiałów nieorganicznych. Kompozyty te dają szansę na wyeliminowanie wad i lepsze wykorzystanie potencjału każdej z grup. Poprzez integrację materiałów MOF z materiałami węglowymi można nie tylko znacząco zminimalizować wady MOF, ale, co więcej, uzyskać wiele nowych funkcji, takich jak poprawa odporności, np. na wilgoć, czy przewodności elektrycznej. Dzięki tym kompozytom poszerzają się horyzonty aplikacyjne w dziedzinach adsorpcji, separacji, katalizy, a także elektrochemii i sensorów. W przyszłości korzystając z różnorodności struktur MOF i materiałów węglowych, nowo powstałe kompozyty, podobnie jak MOF i materiały węglowe, być może pozwolą przesunąć granice poznawcze w wielu dziedzinach.

7

Synteza związków metaloorganicznych jako efektywnych sorbentów ditlenku węgla

Bieniek J, Majchrzak A, Majchrzak-Kucęba I

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2012

|

T. 15, nr 4

427--439

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wstępne doświadczenia z badań innowacyjnej grupy stałych materiałów porowatych - struktur metaloorganicznych (MOF), mogących znaleźć zastosowanie w adsorpcyjnym wychwycie i separacji ditlenku węgla. Przedstawiono syntezę kilku struktur: MOF-5, MOF-199, Zn-MOF-74, Mg-MOF-74, Ni2(BDC)2(Dabco), Zn2(BDC)2(Dabco) oraz Mg2(BDC)2(Dabco). Pierwsze dwa z nich zbudowane są z trójwymiarowego szkieletu sześciennych cząsteczek metaloorganicznych, kolejne dwa charakteryzują się dwuwymiarową strukturą, natomiast ostatnie trzy przypominają modyfikowane glinokrzemiany warstwowe. Zaprezentowano wyniki analiz stabilności termicznych otrzymanych próbek oraz wyznaczono metodą termograwimetryczną ich pojemności sorpcyjne względem CO2 w temperaturze 25°C w ciśnieniu atmosferycznym.

EN

In the presented article were shown preliminary experiences in building a research base in the subject of innovative porous materials - metal-organic framework structures (MOFs). These materials can be applicable in adsorptive capture and separation of carbon dioxide. These structures are hybrids of metals or metal building units and organic ligands as linkers. Within the article there were presented and conducted reconstructive procedures of synthesis of several MOFs. MOF-5 is composed of zinc acetate molecules connected with terephtalate ligands in cubic macroparticles which create a 3D porous structure. MOF-199 shows quite similar construction with exception of replacement of terephtalate linker by benzenetricarboxylate ligand. Zn-MOF-74 and Mg-MOF-74 present a 2D structure appearing as tunnels built by connecting metals with dihyroxytereftalate ligand. Last synthesized group of MOFs is Me2(BDC)2Dabco, where Me is Ni, Zn or Mg. Structure of these materials is similar to pillared clays (such as bentonites), with layers constructed by metals and terephtalic acid ligands which are pillared by molecules of diazabicyclooctane. Within the article were presented results of thermal stability of synthesized samples, in order to determine its suitability to the technological processes. The most important part of this paper is determination of adsorption capacities of synthesized samples relative to the carbon dioxide as an adsorbate in temperature of 25°C and at atmospheric pressure.