• 제목/요약/키워드: metal-organic framework(MOF)

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유기 금속 Framework Cu-BTC의 합성 및 이산화탄소 분리 응용 (Synthesis of Metal-Organic Framework material Cu-BTC and its application for $CO_2$ adsorption)

  • 팽메이메이;푸시파라지 헤마라다;마니가니쉬;칸단 벤카타찰람;오한석;장현태
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.147-150
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    • 2011
  • A copper-based metal organic framework (MOF) named Cu-BTC, also known as HKUST-1, was successfully synthesized by using a solvothermal method. The properties of the Cu-BTC sample were characterized with Powder X-ray diffraction (XRD) for phase structure, Thermogravimetric analysis (TGA) for thermal stability, Scanning electron microscopy (SEM) for crystal structure, and Nitrogen adsorption-desorption for pore textural structure. The analysis results displayed that the Cu-BTC sample exhibited a good crystal structure with uniform size of octahedral particles. The BET data revealed a high surface area of $1457 \;m^2g^{-1}$ and a pore volume of $0.60\; cm^3g^{-1}$. The Cu-BTCs ample was also studied for $CO_2$ adsorption and exhibited a maximum $CO_2$ adsorption capacity of 170 mg/g of the sorbent (3.8 mol/kg) at $25^{\circ}C$.

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Highly catalysis Zinc MOF-loaded nanogold coupled with aptamer to assay trace carbendazim by SERS

  • Jinling Shi;Jingjing Li;Aihui Liang;Zhiliang Jiang
    • Advances in nano research
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    • 제14권4호
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    • pp.313-327
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    • 2023
  • Zinc metal organic framework (MOFZn)-loaded goad nanoparticles (AuNPs) sol (Au@MOFZn), which was characterized by TEM, Mapping, FTIR, XRD, and molecular spectrum, was prepared conveniently by solvothermal method. The results indicated that Au@MOFZn had a very strong catalytic effect with the nanoreaction of AuNPs formation between sodium oxalate (SO) and HAuCl4. AuNPs in the new indicator reaction had a strong resonance Rayleigh scattering (RRS) signal at 370 nm. The indicator AuNPs generated by this reaction, which had the most intense surface enhanced Raman scattering (SERS) peak at 1621 cm -1. The new SERS/RRS indicator reaction in combination with specific aptamer (Apt) to fabricate a sensitive and selective Au@MOFZn catalytic amplification-aptamer SERS/RRS assay platform for carbendazim (CBZ), with SERS/RRS linear range of 0.025-0.5 ng/mL. The detection limit was 0.02 ng/mL. Similarly, this assay platform has been also utilized to detect oxytetracycline (OTC) and profenofos (PF).

공유 유기 골격체 기반 복합 분리막 : 고찰 (Covalent Organic Framework Based Composite Separation Membrane: A Review)

  • 심정환;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제33권4호
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    • pp.149-157
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    • 2023
  • 공유 유기 프레임워크(COF)는 분자 분리, 염료 분리, 가스 분리, 여과 및 담수화를 포함한 다양한 응용 분야에서 가능성을 보여주었습니다. COF를 막에 통합하면 투과성, 선택성 및 안정성이 향상되어 분리 공정이 향상됩니다. 단일 벽 탄소 나노튜브(SWCNT)와 COF를 결합하면 염료 분리에 이상적인 높은 투과성과 안정성을 가진 나노 복합막을 생성합니다. COF를 폴리아미드(PA) 막에 통합하면 합성 계면 전략을 통해 투과성과 선택성이 향상됩니다. 혼합 매트릭스 막(MMM)의 3차원 COF 필러는 CO2/CH4 분리를 향상시켜 바이오가스 업그레이드에 적합합니다. COF와 금속 유기 프레임워크(MOF) 막을 결합한 모든 나노 다공성 복합재(ANC) 막은 투과성-선택성 트레이드오프를 극복하여 가스 투과성을 크게 향상시킵니다. 가상 COF (hypoCOF)를 사용한 계산 시뮬레이션은 CO2 분리 및 H2 정제와 관련하여 우수한 CO2 선택성과 작업 능력을 입증합니다. 박막 복합재(TFC) 및 폴리술폰아미드(PSA) 막에 통합된 COF는 유기 오염물, 염 오염물 및 중금속 이온에 대한 거부 성능을 향상시켜 분리 능력을 향상시킵니다. TpPa-SO3H/PAN 공유 유기 프레임워크 막(COFM)은 대전된 그룹을 활용하여 정전기적 반발을 통해 효율적인 담수화를 가능하게 함으로써 기존의 폴리아미드 막에 비해 우수한 담수화 성능을 보여 이온 및 분자 분리의 잠재력을 제시했습니다. 이러한 연구 결과는 투과성, 선택성 및 안정성을 향상시켜 향상된 분리 공정을 위한 막 기술에서 COF의 잠재력을 강조합니다. 이 검토에서는 분리 공정에 적용된 COF에 대해 논의합니다.

중공 ZIF를 이용한 RuO2/h-Co3O4 촉매의 합성 및 산소 발생 반응으로의 활용 (Synthesis of RuO2/h-Co3O4 Electrocatalysts Derived from Hollow ZIF and Their Applications for Oxygen Evolution Reaction)

  • 구윤모;이영빈;임경민;김진수
    • 공업화학
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    • 제34권2호
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    • pp.180-185
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    • 2023
  • 물의 전기 분해 효율을 향상시키기 위해 산소발생반응(OER)의 반응 속도를 가속화하며 고성능과 장기 안정성을 가진 OER 전기촉매 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 고효율의 OER 전기촉매를 합성하기 위해 중공 금속-유기골격체 (MOF)로부터 유도된 루테늄-코발트 산화물 촉매를 개발하였다. 합성된 촉매는 루테늄의 표면 노출을 증대시킴으로 낮은 Tafel 기울기와 10 mA/cm2의 전류밀도에서 386 mV의 낮은 과전위가 관찰되었다. 또한 상용 RuO2 촉매 대비 높은 질량 활성과 안정성을 보여, 귀금속 촉매를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

금속 유기 골격체를 활용한 사용 가능한(Usable capacity) 이산화탄소 포집 연구 (Usable Capacity for CO2 capture and storage in MOFs)

  • 박서하;오현철;장해남
    • 에너지공학
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    • 제27권4호
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    • pp.80-85
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    • 2018
  • '사용 가능한 흡착량(usable capacity)'은 (굴뚝의)배가스로부터 나오는 $CO_2$를 포집하기 위해 사용되는 흡착제의 성능 평가에 가장 중요하게 여겨지는 매개 변수 중 하나이다. 특히, PSA(압력차 흡착법) 공정에서 '사용 가능한 흡착량'은 고압 (약 20 bar) 배가스에 흡착 양과 낮은 퍼지(purge) 압력 (약 2 bar) 흡착양 사이의 차이로 계산된다. 최근 PSA 공정에 활용 가능한 흡착제로 비표면적이 매우 높은 금속-유기 골격체(MOF)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 두 가지 성질(유연 구조화 MOF (MIL-53) 및 강한 결합 부위를 갖는 MOF (MOF-74))을 포함하고 있는 금속-유기 골격체(MOF)를 활용하여 $CO_2$ 포집 성능을 평가 하였다. 20 bar에서의 최대 흡착량은 MOF-74이 MIL-53보다 약 65%이상 높았으나, '사용 가능한 흡착량(usable capacity)'을 계산해 보면, MIL-53이 약 50% 이상 높음을 보여주었다.

A Novel 3D Polypseudo-rotaxane Metal-organic Framework Based on a Flexible Bis-pyridyl-bis-amide Ligand

  • Wang, Xiu-Li;Han, Na;Lin, Hong-Yan;Xu, Chuang;Luan, Jian;Liu, Guo-Cheng
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권11호
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    • pp.3793-3796
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    • 2012
  • A novel 3D compound $\{[Cu(L)(H_2O)_4][Cu_2(SIP)_2(L)_2]\}{\cdot}2H_2O$ (1) (L = N,N-bis(4-pyridinecarboxamide)-1,4-butane, SIP = 5-sulfoisophthalate) is hydrothermally synthesized. X-ray diffraction analysis reveals that compound 1 is composed of 2D anionic $[Cu_2(SIP)_2(L)_2]_n{^{2n-}}$ double-layers and discrete 1D cationic $[CuL(H_2O)_4]_n{^{2n+}}$ polymeric chains, which represents a rare 3D polypseudo-rotaxane MOF from intercalation of 1D and 2D framework. In addition, the luminescent property and electrochemical behavior of compound 1 have been investigated.

ZIF-8과 탄소기반물질 복합체를 이용한 슈퍼커패시터 및 화학센서의 최신연구동향 (Recent research trend of supercapacitor and chemical sensor using composite of ZIF-8 and carbon-based material)

  • 김상준;이재민;조승근;이은빈;이승기;이정우
    • 한국표면공학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.51-62
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    • 2022
  • Metal-organic framework (MOF) is one of the representative porous materials composed of metal ions and organic linkers. In spite of many advantages of the MOFs such as high specific surface area and ease of structure control, drawbacks have become obstacles to the practical use of them with poor electrical conductivity and chemical stability. The ZIF-8, which is consisted of zinc and imidazole linker, is one of the solutions to improve the chemical stability issue. In addition, composites using the ZIF-8 and carbonbased materials are widely used to enhance the electrical conductivity. In this regard, supercapacitor is very attractive field for using the composites, because most of carbon-based materials are porous and conductive. Also, for sensor applications, the ZIF-8 composite is suitable material to meet the requirement in terms of the selectivity and sensitivity. This review summarizes recent progress of the composite materials with the ZIF-8 and the carbon-based materials for the supercapacitors and the chemical sensors. In particular, the composites are classified into ZIF-8-graphene, ZIF-8-carbon nanotube and ZIF-8-other carbon-based material.