Waiting
Login-Verarbeitung ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Подготовка гидрофобные Металл-органических структур через плазмостимулированного отложение химического пара перфторалканов для удаления аммиака

Published: October 10, 2013 doi: 10.3791/51175

Summary

При этом порядок плазмы химического осаждения из паровой фазы перфторалканов на микропористых материалов, таких как металл-органических структур для повышения их стабильности и гидрофобность описаны. Кроме того, тестирование прорыв миллиграмм количеств образцов описаны подробно.

Abstract

Плазменные химического осаждения из паровой фазы (ПХО) перфторалканов уже давно изучены для тюнинга нанесению поверхностей. Для большой площадью поверхности, микропористых материалов, таких как металл-органических структур (МФ), уникальные проблемы явившихся на PECVD лечения. При этом протокол для развития МФ, который ранее был нестабильным в условиях повышенной влажности представлена. Протокол описан синтез Cu-BTC (также известный как HKUST-1), при лечении Cu-BTC с PECVD перфторалканов, старением материалов при влажных условиях, и последующих аммиака microbreakthrough экспериментов по миллиграмм количества микропористых материалов. Cu-BTC имеет площадь чрезвычайно высокой поверхностной (~ 1800 м 2 / г) по сравнению с большинством материалов или поверхностей, которые ранее рассматривались методами PECVD. Такие параметры, как давление в камере и времени обработки чрезвычайно важны для обеспечения перфторалкан плазмы проникает в и реагироватьс с внутренними MOF поверхностей. Кроме того, протокол для аммиака экспериментах, изложенных microbreakthrough здесь могут быть использованы для различных испытательных газов и микропористых материалов.

Introduction

Металл-органических структур (МФ) стали ведущим класс пористых материалов для токсичных удаления газов 1-3. MOFs есть беспрецедентная возможность адаптировать функциональность для целевого химического взаимодействия. Cu-BTC (также известный как HKUST-1 или Cu 3 (БТД) 2) ранее установлено, что исключительно высокий загрузку аммиака, однако, это по стоимости структурной устойчивости материала 4. Дальнейшие исследования Cu-BTC указали, что сама влага способна разлагать структуру MOF, что делает его неэффективным для многих потенциальных применений 5,6,21. Структурная нестабильность определенной карбоксилатом содержащей MOFs в присутствии жидкой воды или высокой влажности был основным сдерживающим фактором для использования в коммерческих или промышленных приложений 7.

Было бы наиболее подходит для MOFs, используемых для химического удаления иметь присущую стабильность в присутствии влаги. Тем не менее, многие МОДФ с превосходной стабильности, такие как UIO-66, имеют плохие возможности химического удаления, в то время как многие МФ с открытыми металлическими сайтах, как MOF-74 и Cu-BTC имеют превосходные возможности химического удаления 2,4,8,9. В открытых системах металл-сайты в MOF-74 и Cu-BTC повысить усвоение токсичных газов, таких как аммиак, но эти сайты также могут использоваться для связывания воды, отравляя активные центры и во многих случаях приводит к структурной пробоя. В целях сохранения химические свойства воды неустойчивы MOF, различные попытки, чтобы повысить стабильность воды MOFs были сделаны. MOF-5, как было показано, чтобы иметь повышение в влагостойкость после термической обработки, создавая углеродсодержащий слой вокруг МФ, однако, увеличение гидрофобности за счет площади поверхности и в конечном итоге функциональность 10. MOF-5, также было показано, что его hydrostability увеличен путем легирования Ni 2 + ионов 11. Кроме того, 1,4-диазабицикло [2.2.2] октан содержатьING MOFs (также известные как DMOFs) были использованы, чтобы показать настройку стабильности воды посредством включения различных боковых групп на бензольном 1,4-дикарбоксилата линкер 12,13.

Отсутствие hydrostability некоторых из MOFs, в частности те, с высокой токсичных поглощению газа, привели к использованию усиленного плазмой химического осаждения из паровой фазы (PECVD) из перфторалканов, чтобы создать фторированные группы на поверхности МФ увеличить свою гидрофобность 14. Эта методика дает уникальное преимущество, что она может быть использована для изменения любой MOF, содержащие ароматические водороды, а также другие потенциальные функциональные группы на внутренних поверхностях MOFs. Однако, этот метод может быть трудно контролировать из-за формирования высокой реакционной способностью радикалов в плазме. Радикалы реагируют не только с ароматическими атомов водорода, но и с МВ х групп уже отреагировал на Минфин поверхностей. Тщательный контроль процедуры необходимо обеспечить пор Блоckage не происходит, что делает Минфин неэффективными. Эта техника была использована другими для изменения увлажняющие свойства углеродных материалов, однако, по нашим данным он ранее никогда не использовались для повышения hydrostability из микропористого материала 15,16..

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Cu-BTC Синтез и подготовка

  1. Перемешать 12,5 мл деионизированной воды и 12,5 мл диметилформамида в 100 мл с завинчивающейся пробкой банку примерно 5 мин.
  2. Добавить 0,87 г (3,6 ммоль) медь (II) тригидрата нитрата затем 0,50 г (2,4 ммоль) тримезиновой кислоты в растворе в банку и перемешивают в течение приблизительно 5 мин. Решение станет синим цветом. Поместите колпачком банку в предварительно разогретой печи при 120 ° С в течение приблизительно 24 часов.
  3. Снимите банку из духовки. После того, как баночка остынет до комнатной температуры, восстановить кристаллы Cu-BTC вакуумной фильтрацией с использованием фильтровальной бумаги номинальной восстановить кристаллы, большие или равные 2,5 мкм. Промыть Полученные кристаллы дихлорметаном, в конечном счете размещения кристаллов в свежем растворе дихлорметана.
  4. Обменять растворитель каждые 24 ч и заменить свежим дихлорметаном в течение следующих трех дней, чтобы помочь в удалении менее летучих растворителей из поры Cu-БТД.
  5. Нагрейте кристаллы Cu-BTC до 170 ° С в вакуумной печи или по линии Шленка, чтобы удалить остатки молекул гостя из материала. Полностью активированный Cu-BTC должны быть темно-синий с фиолетовым цветом.
  6. Подтвердите структуру и химический состав из Cu-BTC через порошковой рентгеновской дифракции и ИК-Фурье спектроскопии, соответственно.

2. Улучшенная плазменным химического осаждения паров перфторалканов на Cu-BTC 14

  1. Перед каждым экспериментом очистки плазменный реактор и любой посуды, используемый в плазменной обработки с плазмы воздуха при 50 Вт в течение по крайней мере 30 мин. Это удаляет любые перфторалкан пленок, которые могут быть сформированы на внутренней поверхности реакционной камеры или посуды из предыдущих экспериментов.
  2. Поместите известное количество активированного Cu-BTC в 250 мл Pyrex бутылки и распространяются по всему бутылки на бок, чтобы обеспечить однородную обработку. Проницаемой ткани должны быть размещены вокруггорлышко бутылки с резинкой, чтобы минимизировать количество образца, которая теряется при приложении вакуума.
  3. Поместите бутылку в плазменной камере. Применить вакуум, пока камера не достигли давление ≤ 0,20 мбар в течение не менее 30 мин для удаления воды, которая, возможно, адсорбированного на образце.
  4. Подключение перфторалкан газа и отрегулировать регулятор при давлении в пределах спецификации контроллера массового расхода.
  5. Регулировка контроллера массового расхода, чтобы заполнить реакционную камеру с соответствующим количеством перфторалкан газа для поддержания требуемого давления эксперимента. Поверните бутылку в PECVD аппарата, чтобы создать более однородную обработку порошка.
  6. Зажгите плазму с 13,56 МГц РФ генератора и настройки частоты радио с LC блоком согласования максимизации власти при минимизации отражения. Перенастройте периодически на протяжении всего лечения.
  7. После того, как процедура завершена, эвакуировать камеру любогоостаточного газа перфторалкан а затем волю атмосферном давлении. Извлеките образец из PECVD аппарата и восстановить обработанного материала со стенок бутылки. Антистатический устройство должно быть использован для восстановления максимального количества материала.
  8. Поместите обработанного материала в печи при температуре 120 ° С для удаления непрореагировавшего перфторалкан газа. Затем поместите обработанного материала в эксикаторе, чтобы предотвратить адсорбцию воды из атмосферы.
  9. Промойте остаточного материала осталось в бутылке и фильтр для восстановления отходов для надлежащей утилизации.
  10. Охарактеризовать обработанной Cu-BTC с 20 F вращением под магическим углом ядерного магнитного резонанса, ИК-Фурье спектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

3. Старение Cu-BTC во влажных условиях

  1. Установите требуемую температуру и относительную влажность окружающей среды камеры и позволить ему, чтобы уравновесить.
  2. Распространение образец равномерно воткрытый контейнер и место в камере искусственного климата для требуемого количества времени.
  3. Охарактеризовать образца Cu-BTC с рентгеновской дифракции и изотермы азота при 77 К для определения степени деградации.

4. Аммиак Microbreakthrough Эксперименты 2

  1. Подготовьте 14,6 L балласт аммиака при 5000 мг / м 3, сначала инъекционных пустой балласт с 210 мл аккуратным аммиака. Затем заполнить балласта с нулевым воздухом под давлением 15 фунтов на кв. Подключите балласт в соответствии с microbreakthrough аппарата.
  2. Запустите пустую трубку в microbreakthrough аппарата для определения сигнала подачи. Установка контроллеров массового расхода аммиака и сухого воздуха до 8 и 12 мл / мин, соответственно, для создания потока 20 мл / мин 2000 мг / м 3 аммиак. Выполнение метода программных контролировать газовый хроматограф и детектор фотоионизации для определения подачи сигнала аммиака в сточных водах. Влага может быть добавлен в системуПри желании, выполнив часть потока разбавителя через контролируемой температурой сатуратора клетки со скоростью, необходимой для достижения требуемой относительной влажности.
  3. Поместите небольшое количество стекловаты ниже стеклянную фритту в номинальном 4 мм внутренний диаметр стеклянной трубки. Взвешивают приблизительно 10-15 мг материала в трубку. Масса используется должно привести к примерно 55 мм 3 объема сорбента, в результате чего время пребывания кровать примерно 0,15 сек.
  4. Расход сухой воздух через стеклянную трубку, как он нагревается до 150 ° С в течение 1 часа, чтобы удалить любой адсорбированной воды. Взвесьте образец после регенерации.
  5. Поместите образец в очереди и обеспечить вертикально в водяной бане до 25 ° С.
  6. Установка контроллеров массового расхода аммиака и сухого воздуха до 8 и 12 мл / мин, соответственно, для создания потока 20 мл / мин при 2000 мг / м 3 аммиака в обход образца до линии заполнения с подаваемого газа.
  7. Расход потока аммиака через образец и запустить запрограммированСпособ контролировать газовый хроматограф и детектор фотоионизации контролировать концентрацию аммиака в сточных водах.
  8. Как только концентрация стоков достиг концентрацию подачи, выключите поток аммиака и позволяют образец выбросом газов, содержащих аммиак, что не сильно адсорбируется на образце.
  9. Удалите образец из ванны воды для анализа после контакта с помощью рентгеновской дифракции и ИК-Фурье анализа.
  10. Интеграция сигнал газового хроматографа против временных данных, чтобы определить нагрузку аммиака для образца.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

В представительных результатов авторы выбрали для отображения характеристик 0,50 г образца Cu-BTC, обработанного гексафторэтана (C 2 F 6) в течение 4 ч при давлении 0,30 мбар и плазмы мощностью 50 Вт, обработанных МФ перфторалкан плазмы в надлежащих условиях должен показать повышенную гидрофобность. Это может быть продемонстрировано путем размещения порошка поверх жидкой воды и определения, если образец поплавки или измерением угла контакта воды на прессованной таблеткой, как показано на рисунке 1. Краевой угол для Cu-BTC и C 2 F 6 плазмы, обработанной Cu-BTC гранулы были измерены быть 59 ° и 123 °, соответственно. Наличие CF х групп на поверхности пор добавляет к гидрофобности материала, вызывающего материала отталкивать воду.

"/>
Рисунок 1. Фотографии Cu-BTC разошлись в воде (сверху, слева) и C 2 F 6 плазменной обработкой отталкивающая Cu-BTC и плавающим на поверхности воды (нижняя, слева). Угол контакта образы Cu-BTC (вверху, справа) и C 2 F 6 плазменной обработкой Cu-BTC (внизу, справа) с 2 мкл капли воды.

Наличие CF связей обозначены спектральных диапазонах между 1,300-1,140 см -1 в нарушенного полного отражения-Фурье-ИК-спектроскопии (ATR-FTIR) приводит, как можно видеть на фиг.2 17. Степень фторирования и подтверждения CF х тип видов может быть сделано с 20 F вращением под магическим углом (MAS) ядерного магнитного резонанса (ЯМР), как видно на рисунке 3, или рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). Два основных видов фтора наблюдаются в этом образце CF 2 группы в δ ~ -87 промилле и CF в δ ~ -152промилле 18. Существует небольшой пик при δ ~ -80 промилле, что составляет CF 3 группы. Все остальные значимых пиков представляют вращающиеся боковые полосы приблизительно в 9 интервалы кГц от родительского пика. CF-х групп, скорее всего, это сочетание групп, которые реагируют с внутренними поверхностями МФ, а также в виде аморфного покрытие на внешней стороне кристалла MOF. Большой размер и количество прядильных боковых полос для CF 2 и CF видов показывают, что эти CF х группы тесно связаны со структурой Cu-BTC и относительно неподвижны 19.

Рисунок 2
Рисунок 2. ATR-ИК-спектры Cu-BTC (синий, внизу) и C 2 F 6 плазменной обработкой Cu-BTC (красный, вверху). CF простирается можно рассматривать как ИК полос между 1300 и 1140 см -1.

Рисунок 3 -Ширина = "4 дюйма" Первоначально "/ files/ftp_upload/51175/51175fig3.jpg" />
Рисунок 3 20. F ЯМР MAS спектры C 2 F 6 плазмы, обработанной Cu-BTC. Вращающиеся боковые полосы помечены звездочкой (*).

Cu-BTC и C 2 F 6 в плазме обработанных образцов Cu-BTC быстро выдерживали при 45 ° С и 100% относительной влажности в течение трех дней. Дифракции рентгеновских лучей (XRD) модели (рис. 4) показывают почти полное изменение в структуре необработанном образце, однако с плазменной обработкой пример показывает минимальные изменения в структуре. Результаты свидетельствуют о повышенной структурной стабильности даже в условиях суровых влажности. Анализ повышенной устойчивости Cu-BTC, обработанного перфторалкан плазме, описаны в другом месте глубиной 14.

75/51175fig4.jpg "/>
Рисунок 4. Рентгенограммы Cu-BTC (черный, низ), Cu-BTC возрасте при 45 ° С и 100% относительной влажности в течение 3 дней (синий, в центре) и C 2 F 6 плазменной обработкой Cu-BTC возрасте при 45 ° С и 100 % относительной влажности в течение 3 дней (красный, вверху).

Схема устройства, используемого для microbreakthrough анализа могут быть найдены на рисунке 5. Microbreakthrough тестирование в возрасте Cu-BTC и C 2 F 6 обработанные образцы Cu-BTC для NH 3 в концентрации 2,000 мг / м 3 представлены на рисунке 6. Интеграция выше прорывных кривых дает возможности 1,1 ммоль аммиака / г Cu-BTC и 5,3 ммоль аммиака / г C 2 F 6 плазмы, обработанной Cu-BTC. Улучшенное потребление аммиака в плазме обработанного образца Cu-BTC после старения связано с сохранением исходного Cu-BTC кристаллической структуры, по сравнению с в возрасте Cu-BTC образца.


Рисунок 5. Схема microbreakthrough аппарата, используемого для аммиака прорыва анализа образцов Cu-BTC. Рис используется с ее разрешения от ведения 13.

Рисунок 6
Рисунок 6. Аммиак прорывные кривые Cu-BTC (синий) и C 2 F 6 плазменной обработкой Cu-BTC (красный) показывает измеренный концентрация стоков с отношению к прорыву время нормированный массы образца используется.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Синтез Cu-BTC, как и в большинстве MOFs, может быть в значительной степени зависит от соотношения реагентов, используемых и температурой синтез проводят при. Изменением температуры или растворитель, используемый в синтезе, как было показано производить различные морфологии в MOF структуры 20. Поэтому сильного важности следовать процедуре, изложенной в литературе для любого МФ синтезируется. Кроме того, следует учитывать, реагентов, растворители и условия синтеза при выборе сосуд, в котором для проведения синтеза. МФ могут варьироваться в размерах от одного материала к другому, однако Cu-BTC имеет очень мелкие кристаллы порядка 10 мкм. Фильтр бумаги, выбранный для этапов фильтрации должна быть адекватной, чтобы восстановить кристаллы размером до 2,5 мкм, чтобы максимизировать доходность, шаг вакуумной фильтрации может протекать медленно, с такой тонкой фильтровальной бумаги. Кроме того, в ходе стадии активации, важно, чтобы повысить температуру постепенно к 170° С, повышение температуры слишком быстро имеет потенциал, чтобы привести к разрушению микропористой структуре Минфина или растрескивания кристаллов.

PECVD перфторалканов как было показано, повышает стабильность воды MOFs, которые в противном случае подвержены деградации воды 14. Тем не менее, существует множество сложности при работе с PECVD инструментов. Существует потенциал в любом перфторалкан плазменной обработки, чтобы сформировать фтористого водорода, или другие агрессивные газы и особое внимание должно быть принято, чтобы защитить пользователя и фотометр до этих вредных видов. Все трубки, клапаны, контроллеры массового расхода и соединения должны быть изготовлены из нержавеющей стали или другого коррозионно-стойкого материала; вакуумный насос должен быть совместим с коррозионных газов; и все уплотнения защиты пользователя от инструмента должны быть проверены на регулярной основе. Кроме того, существуют риски, связанные с ВЧ генератора в том числе возможность остановить часы, потенциал для эрasing магнитные носители, а не человек с кардиостимулятором должно приближаться к аппарат плазменного во время его работы. Очистка аппарата плазменной регулярно, запустив кислородной плазмы необходимо, чтобы удалить любые фильмы, которые могут образовывать в плазменной камере из предыдущих экспериментов. Плазмы воздуха при 50 Вт должен светиться ярко-розовый цвет.

Лечение с помощью порошков PECVD может быть значительно отличается от обработке плоских пластин или других материалов. Для того чтобы обеспечить однородную обработку, порошок должен быть рассредоточены по всей вращающейся стеклянной бутылке. Для порошков, имеющих низкую плотность или которые очень мелкие частицы, проницаемый верхний должен быть помещен на стеклянной бутылки, чтобы гарантировать, что когда прикладывают вакуум, порошок остается в бутылке. Пористые материалы, такие как MOFs, как правило, physisorb воду регулярно из атмосферы. Это делает его важным для применения вакуум в течение достаточного времени до введения перфторалкан газ и освещение плазму для обеспечения МОF поверхность реагирует только с перфторалкан видов. Cu-BTC имеет колориметрического изменение от светло-голубого (гидратированный) до темно-фиолетового (обезвоженный), который может быть использован, чтобы указать, когда physisorbed вода была полностью удалена. Важно определить для микропористой материально-перфторалкан газовой системы в процессе водоочистки, который идеально подходит, такие факторы, как количество материала, давление перфторалкан газа, плазмы власти, и времени обработки все оказывают влияние на общий исход процесса. Например, увеличение количества обрабатываемого материала требует увеличения лечения для достижения аналогичных результатов. Кроме того, увеличение мощности плазмы создает больше перфторалкан радикалы и может привести к более быстрому осаждению и / или различных видов формируется на материале 21.

Теория, лежащая анализа microbreakthrough был хорошо описаны в литературе 2. Особое внимание должно быть принято при загрузкеобразец в стеклянную трубку. Что только 10-15 мг образца загружаемого в трубку нужно быть осторожным, чтобы быть очень точным в взвешивания, в том числе не вводя никаких загрязнений материал и обрабатывать пробирку с перчатками. Чтобы избежать образцы порошка раздувается вокруг трубки поток должен быть сверху донизу. Динамическая нагрузка может быть вычислена путем интегрирования по прорыв кривой, нагрузка будет изменяться в зависимости сорбата концентрации и температуры. Что касается измерения сорбента мощностей с изотермы адсорбции, техника прорыв позволяет только определение сорбат нагрузки в одной концентрации в эксперименте, представляющий одну точку на изотерме. Однако, этот метод прорыв более точно имитирует реальные приложений типа фильтрации.

ПХО микропористых материалов с perfluoralkanes открывает возможности во многих областях. Мы показали, как обработки поверхностей с фторуглеродами может изменить Веттиновг свойства и hydrostability из MOFs. Кроме того, этот метод может быть использован для изменения адсорбционных свойств микропористых материалов, так как поверхности перфторалкан плазмы обрабатываемого материала имеют различные функциональные группы, чем у необработанного материала. Этот метод может быть применен к различным других микропористых материалов, а также распространена на различных других газов-прекурсоров.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы заявляют, что они не имеют конкурирующие финансовые интересы.

Acknowledgments

Авторы благодарят обороны от угроз Агентство по уменьшению на финансирования под номером проект BA07PRO104, Мартин Смит, Коррин Стоун, и Колин Уиллис из научно-техническая лаборатория обороны (DSTL) за их опыт в условиях низкой плазменной технологии давления, и Мэтью Browe и Уэсли Гордон Edgewood Химическая биологический центр (ECBC) для тестирования microbreakthrough и угловых измерений контакт, соответственно.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Copper (II) Nitrate Trihydrate Sigma-Aldrich 61194
Trimesic acid Sigma-Aldrich 482749
Ethanol Sigma-Aldrich 130147
Dimethyl Formamide Sigma-Aldrich 319937
Dichloromethane Sigma-Aldrich 187332
Hexafluoroethane Synquest Labs 1100-2-05
Femto-Plasma System Diener Electronic Basic unit type B
Plasma Generator Diener Electronic Type D 0-100 W at 13.56 MHz
Rotary Vane Pump for Plasma System Leybold D16BCS PFPE Appropriate for corrosive gases
Powder Treatment Device Diener Electronic Option 5.9 Glass bottle and rotating devise within plasma system
Environmental Chamber Associated Environmental Systems HD-205
Gas Chromatograph Hewlet Packard HP5890 Series II
Photoionization Detector O-I Analytical 4430/5890
Photoionization Detector Lamp Excilitis FK-794U
Water bath NESLAB RTE-111
Fritted glass tubes CDA Analytical MX062101 Dynatherm sampling tubes

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Montoro, C., et al. Capture of Nerve Agents and Mustard Gas Analogues by Hydrophobic Robust MOF-5 Type Metal-Organic Frameworks. J. Am. Chem. Soc. 133, 11888-11891 (2011).
  2. Glover, T. G., Peterson, G. W., Schindler, B. J., Britt, D., Yaghi, O. MOF-74 building unit has a direct impact on toxic gas adsorption. Chem. Eng. Sci. 66, 163-170 (2011).
  3. Britt, D., Tranchemontagne, D., Yaghi, O. M. Metal-organic frameworks with high capacity and selectivity for harmful gases. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 11623-11627 (2008).
  4. Peterson, G. W., et al. Ammonia Vapor Removal by Cu(3)(BTC)(2) and Its Characterization by MAS. NMR. J. Phys. Chem. Nanomater. Interfaces. 113 (3), 13906-13917 (2009).
  5. Gul-E-Noor, F., et al. Effects of varying water adsorption on a Cu(3)(BTC)(2) metal-organic framework (MOF) as studied by (1)H and (13)C solid-state NMR spectroscopy. Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (3), 7783-7788 (2011).
  6. DeCoste, J. B., et al. The effect of water adsorption on the structure of the carboxylate containing metal-organic frameworks Cu-BTC, Mg-MOF-74, and UiO-66. J. Mater. Chem. , (2013).
  7. Küsgens, P., et al. Characterization of metal-organic frameworks by water adsorption. Microporous and Mesoporous Mater. 120, 325-330 (2009).
  8. Cavka, J. H., et al. A New Zirconium Inorganic Building Brick Forming Metal Organic Frameworks with Exceptional Stability. J. Am. Chem. Soc. 130, 13850-13851 (2008).
  9. DeCoste, J. B., et al. Stability and degradation mechanisms of metal-organic frameworks containing the Zr6O4(OH)4 secary building unit. J. Mater. Chem. A. 1, 5642-5650 (2013).
  10. Yang, S. J., Park, C. R. Preparation of Highly Moisture-Resistant Black-Colored Metal Organic Frameworks. Adv. Mater. 24, 4010-4013 (2012).
  11. Li, H., et al. Enhanced Hydrostability in Ni-Doped MOF-5. Inorg. Chem. 51, 9200-9207 (2012).
  12. Jasuja, H., Huang, Y. -g, Walton, K. S. Adjusting the Stability of Metal - Organic Frameworks under Humid Conditions by Ligand Functionalization. Langmuir. 28, 16874-16880 (2012).
  13. Jasuja, H., Burtch, N. C., Huang, Y. -g, Cai, Y., Walton, K. S. Kinetic Water Stability of an Isostructural Family of Zinc-Based Pillared Metal - Organic Frameworks. Langmuir. 29, 633-642 (2012).
  14. Decoste, J. B., Peterson, G. W., Smith, M. W., Stone, C. A., Willis, C. R. Enhanced Stability of Cu-BTC MOF via Perfluorohexane Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition. J. Am. Chem. Soc. 134, 1486-1489 (2012).
  15. Bradley, R. H., Smith, M. W., Andreu, A., Falco, M. Surface studies of novel hydrophobic active carbons. Appl. Surf. Sci. 257, 2912-2919 (2011).
  16. Poire, E., et al. Modification of active carbon by hydrophobic plasma plymers. Plasma Deposition of Polymeric Thin Films. 54, 185-196 (1994).
  17. Hozumi, A., Takai, O. Preparation of ultra water-repellent films by microwave plasma-enhanced CVD. Thin Solid Films. 303 (97), 222-225 (1997).
  18. Dolbier, W. R. Guide to Fluorine NMR for Organic Chemists. , John Wiley & Sons, Inc. (2009).
  19. Maricq, M. M., Waugh, J. S. NMR IN ROTATING SOLIDS. J. Chem. Phys. 70, 3300-3316 (1979).
  20. Kim, M., Cahill, J. F., Su, Y., Prather, K. A., Cohen, S. M. Postsynthetic ligand exchange as a route to functionalization of 'inert' metal-organic frameworks. Chem. Sci. 3, 126-130 (2012).
  21. d'Agostino, R., et al. Advanced Plasma Technology. , Wiley-VCH. (2008).
  22. DeCoste, J. B., et al. The effect of water adsorption on the structure of the carboxylate containing metal-organic frameworks Cu-BTC, Mg-MOF-74, and UiO-66. J. Mater. Chem. A. , (2013).

Tags

Химия выпуск 80 материалы (в целом) газ поглощения химия низкого давления металлоорганические материалы химия и материаловедение (общее) неорганической органической и физической химии плазмы химического осаждения из паровой фазы химия фтора микропористость металлические-органических структур гидрофобный стабильность прорыв аммиак адсорбция
Подготовка гидрофобные Металл-органических структур через плазмостимулированного отложение химического пара перфторалканов для удаления аммиака
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

DeCoste, J. B., Peterson, G. W.More

DeCoste, J. B., Peterson, G. W. Preparation of Hydrophobic Metal-Organic Frameworks via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Perfluoroalkanes for the Removal of Ammonia. J. Vis. Exp. (80), e51175, doi:10.3791/51175 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter