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·1944· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
如图 2 所示,在 2θ=7.1、8.4、11.9、16.9、
22.1、25.6、30.6和 32.9处均出现了衍射峰,分
别对应着 UiO-66 的(111)、(002)、(022)、(004)、(115)、
(224)、(046)和(137)晶面衍射,与文献报道的 UiO-66
模型 [13] 一致,表明纯相结构的 UiO-66 合成成功。
GO 在 2θ = 11.1的(100)晶面未出现在复合材料上,
表明 GO 的添加不影响晶体结构。这可归因于极性
溶剂(DMF)的存在可能导致在合成这些复合材料
期间 GO 的剥离和高度分散。还可以理解为,在 GO
层上固定 UiO-66 之后,GO 层之间减弱的范德华键
会促进层分离 [14-15] 。3 种复合材料均与 UiO-66 衍射
图 1 UiO-66(a),GO(b),UiO-66/GO-2(c)的 SEM
峰一致,说明 UiO-66/GO 为纯相结构的复合材料。
图像和 UiO-66/GO-2 的 TEM(d)图像
Fig. 1 SEM images of UiO-66 (a), GO (b) and UiO-66/GO-2 (c); 2.1.3 FTIR 分析
TEM images of UiO-66/GO-2 (d) 由于少量掺杂 GO 的复合材料具有明显增强的
吸附效果,因此本文主要研究 UiO-66,UiO-66/GO-1,
2.1.2 X 射线衍射分析
UiO-66/GO-2,UiO-66/GO-4 和 GO 的表征结果。
UiO-66/GO 复合材料的 XRD 谱图如图 2 所示。
FTIR 谱图如图 3 所示,具体参数见表 1。
图 2 GO, UiO-66 和 UiO-66/GO 复合材料的 XRD 图谱
Fig. 2 XRD patterns spectra of GO, UiO-66 and UiO-66/GO 图 3 GO,UiO-66 和 UiO-66/GO 复合材料的 FTIR 谱图
composites Fig. 3 FTIR spectra of GO, UiO-66 and UiO-66/GO composites
表 1 UiO-66 和 UiO-66/GO 复合材料的多孔结构参数
Table 1 Parameters of porous structure for UiO-66 and UiO-66/GO composites
样品
UiO-66 UiO-66/GO-1 UiO-66/GO-2 UiO-66/GO-4 UiO-66/GO-6 UiO-66/GO-10 UiO-66/GO-20
2
比表面积/(m /g) 681 718 738 540 481 353 207
微孔体积/(cm /g) 0.335 0.299 0.316 0.212 0.201 0.184 0.105
3
3
总孔体积/(cm /g) 0.382 0.442 0.448 0.351 0.337 0.318 0.252
微孔隙比率/% 88 68 71 60 59 57 42
–1
如图 3 所示,在 1708 和 1506 cm 处的 UiO-66 2.1.4 比表面积分析
吸收峰分别代表存在于 BDC 配体的羧酸酯基团中 复合材料的比表面积和孔径分布如图 4 所示。
的 C==O 的伸缩振动和苯环中 C==C 的典型振动。 如图 4 所示,可逆的Ⅰ型 N 2 吸附等温线和孔径分布
–1
在 1574 和 1405 cm 处的吸收峰归因于 BDC 配体中 图证明 UiO-66/GO 都具有永久的微孔性。UiO-66
O—C—O 的伸展。对于 GO,在 1637、1618、1400 的比表面积与 Wang 教授报道的相似 [17] 。UiO-66 和
–1
和 1050 cm 处的峰对应于羰基或羧基的 C==O 键, 其复合材料的孔分布曲线(图 4b)表明它们是微孔
水中的 O—H 键,C—OH 基团和 C—O 键,这表明 (1~4 nm)材料。从表 1 可以看出,GO 的掺入对复
含氧官能团的存在。从图中可以看出,GO 层上的 合材料的比表面积和微孔孔隙率(微孔体积/总孔体
特征峰在 UiO-66/GO 谱中消失,这可能是由于连接 积×100%)的增大有促进作用。UiO-66/GO-2 复合材
2
了 GO 层上官能团的 UiO-66 的金属位点的开放 [14,16] 。 料的比表面积(738 m /g)和微孔孔隙率(71%)最