Zr基MOFs在大气压等离子体中稳定性的研究

作者：徐卫卫; 董梦悦; 赵静; 张鸣清; 底兰波^*; 张秀玲^*

来源：材料导报, 2020, 34(16): 16104-16108.

• Zr基金属有机骨架材料
• 介质阻挡放电
• 等离子体
• 稳定性

Zr基MOF因具有良好的水热稳定性和一定的酸碱稳定性,被广泛应用于气体的存储分离、药物传输、化学传感以及催化等领域,近年来MOF与等离子体的相互作用也多有研究。本工作以典型UiO-66、UiO-67和UiO-66-NH2为研究对象,探究了它们在大气压介质阻挡放电(DBD)等离子体中的稳定性。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和氮气吸附脱附等温线(BET)分析等离子体处理前后样品的结构和比表面积变化。在三种Zr基MOF中,UiO-66在等离子体中的稳定性最好;UiO-67在等离子体处理后骨架结构部分被破坏,且比表面积仅为等离子体处理前的19.0%;UiO-66-NH2的骨架结构基本被破坏,且比表面积仅为等离子体处理前的3.1%。这说明UiO-67和UiO-66-NH2在CO2、H2混合气体等离子体放电后不能稳定存在。处理前后的UiO-66等离子体的XRD衍射特征峰基本吻合,且UiO-66等离子体处理后的表面积为等离子体处理前的80.2%,说明UiO-66在等离子体中具有良好的稳定性。在放电电压11.4～19.1 kV、放电时间0.5～3 h条件下UiO-66能保持良好的骨架结构。