Page 42 - 精细化工2019年第9期

·1770· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

种溶剂合成的样品均显示了与文献[23]报道一致的 晶体粒径在 40 nm 左右，但前者较规整。在水中获
1
ZIF-8 的 FTIR 谱图。其中，3134 和 2929 cm 处的 得的晶体较大，粒径在 200 nm 左右，大小不均一，
吸收峰分别归属于甲基和咪唑环中 C—H 的伸缩振 但未滴加三乙胺时晶体形貌混乱。说明 ZIF-8 晶体
2+
1
动峰，且均未观察到位于 2600 cm 处的 N—H∙∙∙H 大小和结构规整程度不仅与咪唑配体与 Zn 的相互
1
吸收峰和 1843 cm 处 2-甲基咪唑中 N—H 的振动吸 作用有关，还与咪唑配体和溶剂分子之间的相互作
收峰。这表明，3 种溶剂中 2-甲基咪唑可完全去质子 用有关。同时，由表 1 可知，在 3 种溶剂中合成的
化，在 3 种不同合成体系中均可成功合成 ZIF-8 晶体。 ZIF-8 粒子的比表面积、有效孔体积和孔径等存在较
明显的差别，在甲醇中合成的 ZIF-8 比表面积最大，
平均孔径小，正辛醇中合成的 ZIF-8 孔径最大。
在去离子水中合成的两组 ZIF-8 晶体的 XRD 图
谱如图 5 所示，两组晶体的 FTIR 图谱如图 6 所示。

图 3 3 种不同溶剂中合成 ZIF-8 的 FTIR 图谱
Fig. 3 FTIR spectra of ZIF-8 prepared in different solvents

分别以甲醇、正辛醇、去离子水（添加三乙胺）
和去离子水（未添加三乙胺）为溶剂合成 ZIF-8 的
TEM 谱图如图 4 所示，以甲醇、正辛醇、去离子水 a—去离子水；b—去离子水中滴加三乙胺
（添加三乙胺）为溶剂合成 ZIF-8 的 BET 参数见表 图 5 去离子水为溶剂合成 ZIF-8 的 XRD 图谱
Fig. 5 XRD patterns of ZIF-8 using deionized water as solvent
1，ZIF-8 的制备方法同 1.2 节。

a—去离子水；b—去离子水中滴加三乙胺

2+
a—甲醇为溶剂〔n(Zn )∶n(Mim)∶n(MeOH)=1∶8∶1000〕； 图 6 去离子水为溶剂合成 ZIF-8 的 FTIR 图谱
b—正辛醇为溶剂；c—去离子水为溶剂（添加了三乙胺）；d— Fig. 6 FTIR spectra of ZIF-8 using deionized water as
去离子水为溶剂（未添加三乙胺）
solvent
图 4 3 种不同溶剂中合成 ZIF-8 的 TEM 图
Fig. 4 TEM images of simple ZIF-8 in different solvents 由图 5 可知，a 样品的 XRD 图谱杂乱，未得到
结晶度良好的 ZIF-8 晶体，而滴加三乙胺的样品（b）
表 1 不同溶剂中合成 ZIF-8 微粒的 BET 参数 与标准样品的 XRD 图谱具有很好的契合度。由图 6
Table 1 BET parameters of the ZIF-8 nanoparticles
可知，未滴加三乙胺的 ZIF-8 晶体的 IR 图谱杂峰较
甲醇 去离子水 正辛醇
多，而滴加三乙胺的 ZIF-8 晶体图谱与文献[23]中报
2
比表面积/(m /g) 1475.58 720.59 731.04
道的 IR 图谱一致。原因可能是，去离子水中大量的
孔体积/(cm /g) 1.08 0.41 1.18
3
质子不利于配体 2-甲基咪唑的去质子化，而三乙胺
平均孔径/nm 2.92 2.35 6.00
可以促进 2-甲基咪唑的去质子化，因此可以得到结
由图 4 可知，在甲醇和正辛醇中获得的 ZIF-8 晶度较高的纯相 ZIF-8 晶体。