Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tổng hợp và sulfon hóa một khung tổ chức kim loại hữu cơ chứa nhôm bằng phương pháp vi sóng và sử dụng cho phản ứng este hóa axit oleic
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, quá trình tổng hợp vật liệu MIL-53(Al) (Khung tổ chức kim loại hữu cơ Lavoisier, MIL), là một khung kim loại hữu cơ chứa nhôm và thường được sản xuất bằng phương pháp nhiệt độ cao trong dung môi, đã được thực hiện bằng phương pháp vi sóng ở các thời gian tổng hợp khác nhau (30–180 phút) và nhiệt độ (120–180 °C). Để cải thiện hoạt tính xúc tác của MIL-53(Al), vật liệu này đã được chức năng hóa bằng cách áp dụng quy trình sulfon hóa và vật liệu SO3-MIL-53(Al) cũng đã được cung cấp. Đã quan sát thấy rằng việc thay đổi thời gian tổng hợp và nhiệt độ gây ra sự thay đổi về hình thái, diện tích bề mặt và khả năng chịu nhiệt. Giá trị diện tích bề mặt cao nhất đạt được là 1256.3 m²/g tại điều kiện tổng hợp 180 °C–180 phút. MIL-53(Al) và SO3-MIL-53(Al) đã được nghiên cứu như những chất xúc tác cho phản ứng este hóa axit oleic với metanol bằng cách thiết kế phương pháp bề mặt phản hồi (RSM). Chất xúc tác SO3-MIL-53(Al) cung cấp tỷ lệ chuyển đổi axit oleic thành este cao hơn so với MIL-53(Al) với tỷ lệ lần lượt là 97.2% và 65.9%. Phản ứng este hóa axit oleic đối với MIL-53(Al) và SO3-MIL-53(Al) tuân theo động học bậc nhất giả và giá trị năng lượng kích hoạt được xác định lần lượt là 22.87 kJ mol−1 và 16.14 kJ mol−1.
Từ khóa
#MIL-53(Al) #sulfon hóa #khung tổ chức kim loại hữu cơ #axit oleic #este hóa #năng lượng hoạt hóaTài liệu tham khảo
H. Furukawa, K.E. Cordova, M. O’Keeffe, O.M. Yaghi, Science (2013). https://doi.org/10.1126/science.1230444
E. Rahmani, M. Rahmani, Ind. Eng. Chem. Res. (2018). https://doi.org/10.1021/acs.iecr.7b04206
J. Jiang, F. Gándara, Y.B. Zhang, K. Na, O.M. Yaghi, W.G. Klemperer, J. Am. Chem. Soc. (2014). https://doi.org/10.1021/ja507119n
B. Singh, J. Na, M. Konarova, T. Wakihara, Y. Yamauchi, C. Salomon, M.B. Gawande, Bull. Chem. Soc. Jpn. (2020). https://doi.org/10.1246/BCSJ.20200136
L. Hailian, O.M. Yaghi, J. Am. Chem. Soc. (1995). https://doi.org/10.1021/ja00146a033
S.R. Batten, N.R. Champness, X.M. Chen, J. Garcia-Martinez, S. Kitagawa, L. Öhrström, M. O’Keeffe, P.M. Suh, J. Reedijk, Pure Appl. Chem. (2013). https://doi.org/10.1351/PAC-REC-12-11-20
Y.H. Hu, L. Zhang, Adv. Mater. (2010). https://doi.org/10.1002/adma.200902096
J. Hu, Y. Liu, J. Liu, C. Gu, D. Wu, Microporous Mesoporous Mater. (2017). https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.07.051
L. Wang, J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. (2020). https://doi.org/10.1007/s10904-019-01186-0
H. Nabipour, B. Soltani, N. Ahmadi Nasab, J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. (2018). https://doi.org/10.1007/s10904-018-0781-3
X. Liu, H. Li, H. Pan, H. Zhang, S. Huang, K. Yang, W. Xue, S. Yang, J. Energy Chem. (2016). https://doi.org/10.1016/j.jechem.2016.01.015
X. Zhao, Y. Wei, H. Zhao, Z. Gao, Y. Zhang, L. Zhi, Y. Wang, H. Huang, J. Colloid Interface (2018). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2017.12.041
Z. Wang, S.M. Cohen, Chem. Soc. Rev. (2009). https://doi.org/10.1039/b802258p
K.K. Tanabe, S.M. Cohen, Chem. Soc. Rev. (2011). https://doi.org/10.1039/c0cs00031k
Y.R. Lee, J. Kim, W.S. Ahn, Korean J. Chem. Eng. (2013). https://doi.org/10.1007/s11814-013-0140-6
V.R. Remya, M. Kurian, Int. Nano Lett. (2019). https://doi.org/10.1007/s40089-018-0255-1
J. Bedia, V. Muelas-Ramos, M. Peñas-Garzón, A. Gómez-Avilés, J.J. Rodríguez, C. Belver, Catalysts (2019). https://doi.org/10.3390/catal9010052
D.Y. Hong, Y.K. Hwang, C. Serre, G. Férey, J.S. Chang, Adv. Funct. Mater. (2009). https://doi.org/10.1002/adfm.200801130
K. Zhou, S. Chaemchuen, Int. J. Environ. Sci. Dev. (2016). https://doi.org/10.18178/ijesd.2017.8.4.957
Z. Hasan, J.W. Jun, S.H. Jhung, Chem. Eng. J. (2014). https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.09.025
F.G. Cirujano, A. Corma, F.X. Llabrés i Xamena, Catal. Today (2015). https://doi.org/10.1016/j.cattod.2014.08.015
X. Liao, X. Wang, F. Wang, Y. Yao, S. Lu, J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s10904-020-01808-y
K. Leus, Y.-Y. Liu, P. Van Der Voort, Catal. Rev. (2014). https://doi.org/10.1080/01614940.2014.864145
Q. Xie, Y. Li, Z. Lv, H. Zhou, X. Yang, J. Chen, H. Guo, Sci. Rep. (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-03526-x
T. Loiseau, C. Serre, C. Huguenard, G. Fink, F. Taulelle, M. Henry, T. Bataille, G. Ferey, Chem. Eur. J. (2004). https://doi.org/10.1002/chem.200305413
M.G. Goesten, J. Juan-Alcañiz, E.V. Ramos-Fernandez, K.B.S.S. Gupta, E. Stavitski, H.V. Bekkum, J. Gascon, F. Kapteijn, J. Catal. (2011). https://doi.org/10.1016/j.jcat.2011.04.015
M. Nasouh-Alaya, M.A. Rabah, Arab. J. Chem. (2017). https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2012.11.012
M.N. Alaya, M.A. Rabah, J. Alloys Compd. (2013). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.05.145
S. Bölük, Ö. Sönmez, Chem. Eng. Technol. (2020). https://doi.org/10.1002/ceat.202000045
A. Birla, B. Singh, S.N. Upadhyay, Y.C. Sharma, Bioresour. Technol. (2012). https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.11.065
B. Seoane, S. Sorribas, Á. Mayoral, C. Téllez, J. Coronas, Microporous Mesoporous Mater. (2015). https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2014.10.016
H.R. Abid, Z.H. Rada, J. Shang, S. Wang, Polyhedron (2016). https://doi.org/10.1016/j.poly.2016.06.034
M. Amirilargani, R.B. Merlet, P. Hedayati, A. Nijmeijer, L. Winnubst, L.C.P.M. de Smet, E.J.R. Sudhölter, Chem. Commun. (2019). https://doi.org/10.1039/c9cc01624d
V. Finsy, L. Ma, L. Alaerts, D.E. De Vos, G.V. Baron, J.F.M. Denayer, Microporous Mesoporous Mater. (2009). https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2008.11.007
W.P. Mounfield, K.S. Walton, J. Colloid Interface Sci. (2015). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2015.01.027
C. Li, Z. Xiong, J. Zhang, C. Wu, J. Chem. Eng. Data (2015). https://doi.org/10.1021/acs.jced.5b00692
G.L. Han, Z. Chen, L.F. Cai, Y.H. Zhang, J.F. Tian, H.H. Ma, S.M. Fang, Sep. Purif. Technol. (2019). https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.03.065
J. Liu, F. Zhang, X. Zou, G. Yu, N. Zhao, S. Fan, G. Zhu, Chem. Commun. (2013). https://doi.org/10.1039/c3cc42287a
A. Taheri, E.G. Babakhani, J. Towfighi, Adsorpt. Sci. Technol. (2018). https://doi.org/10.1177/0263617416688690
X.D. Do, V.T. Hoang, S. Kaliaguine, Microporous Mesoporous Mater. (2011). https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2010.07.024
J. Ge, L. Liu, L. Qiu, X. Jiang, Y. Shen, J. Porous Mater. (2016). https://doi.org/10.1007/s10934-016-0142-y
M. Sánchez-Sánchez, N. Getachew, K. Díaz, M. Díaz-García, Y. Chebude, I. Díaz, Green Chem. (2015). https://doi.org/10.1039/c4gc01861c
D.K. Panchariya, R.K. Rai, S.K. Singh, E.A. Kumar, Mater. Today Proc. (2017). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.01.037
Z. Li, Y.N. Wu, J. Li, Y. Zhang, X. Zou, F. Li, Chem. A Eur. J. (2015). https://doi.org/10.1002/chem.201406531
D. Xuan-dong, H. Vinh-thang, S. Kaliaguine, Microporous Mesoporous Mater. (2011). https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2010.07.024
D. Himsl, D. Wallacher, M. Hartmann, Angew. Chemie Int. Ed. (2009). https://doi.org/10.1002/anie.200806203
M. Meilikhov, K. Yusenko, R.A. Fischer, J. Chem. Soc. Dalton Trans. (2009). https://doi.org/10.1039/b820882b
P. Villabrille, P. Vázquez, M. Blanco, C. Cáceres, J. Colloid Interface Sci. (2002). https://doi.org/10.1006/jcis.2002.8391
Z. Gao, S. Tang, X. Cui, S. Tian, M. Zhang, Fuel (2015). https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.10.012
B.M. Omar, M. Bita, I. Louafi, A. Djouadi, Methods X (2018). https://doi.org/10.1016/j.mex.2018.03.004
G.J. Gomes, D.M. Dal Pozzo, M.F. Zalazar, M.B. Costa, P.A. Arroyo, P.R.S. Bittencourt, Top. Catal. (2019). https://doi.org/10.1007/s11244-019-01172-3
J.Y. Park, D.K. Kim, J.S. Lee, Bioresour. Technol. (2010). https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.03.035
K.H. Chung, B.G. Park, J. Ind. Eng. Chem. (2009). https://doi.org/10.1016/j.jiec.2008.11.012
A.A. Costa, P.R.S. Braga, J.L. De MacEdo, J.A. Dias, S.C.L. Dias, Microporous Mesoporous Mater. (2012). https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2011.06.008
I.K. Mbaraka, D.R. Radu, V.S.Y. Lin, B.H. Shanks, J. Catal. (2003). https://doi.org/10.1016/S0021-9517(03)00193-3
K. Narasimharao, D.R. Brown, A.F. Lee, A.D. Newman, P.F. Siril, S.J. Tavener, K. Wilson, J. Catal. (2007). https://doi.org/10.1016/j.jcat.2007.02.016
J.L. Ropero-Vega, A. Aldana-Pérez, R. Gómez, M.E. Niño-Gómez, Appl. Catal. A Gen. (2010). https://doi.org/10.1016/j.apcata.2010.02.020
K. Jiang, D. Tong, J. Tang, R. Song, C. Hu, Appl. Catal. A Gen. (2010). https://doi.org/10.1016/j.apcata.2010.08.062
S. Chaemchuen, P.M. Heynderickx, F. Verpoort, Chem. Eng. J. (2020). https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124816