2.4.1. Silicagel

propan và các hidrocacbon khác ở nồng độ cao hơn bằng cách lưu trữ chúng trong các bể chứa của MOFs. Đặc biệt, vật liệu MOFs với các kim loại nhẹ như MIL-53(Al) là những vật liệu hứa hẹn trong tương lai trong lĩnh vực này. Việc lựa chọn nhiệt độ trong quá trình tổng hợp phải phù hợp với các lĩnh vực ứng dụng, phù hợp với cấu trúc riêng biệt của vật liệu: vật liệu với mật độ lỗ xốp cao phù hợp với việc lưu trữ khí ở nhiệt độ thấp mặc dù lỗ xốp của vật liệu khá nhỏ; với vật liệu có hoạt tính xúc tác và hấp phụ cao, các tâm hoạt động có sức hút mạnh thì phù hợp cho sự lưu trữ khí ở nhiệt độ phòng. Từ cơ chế hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học, vật liệu MOFs có thể sẽ đưa ra những giải pháp cho các thách thức của lĩnh vực này trong tương lai. 2.3.3.2. Lĩnh vực chế tạo màng lọc Dựa vào việc hấp phụ chọn lọc kích thước của vật liệu MOFs có thể chế tạo màng lọc cho việc phân tách hỗn hợp, đáp ứng các yêu cầu của việc tinh chế và làm sạch. Việc chế tạo màng bằng cách dát huyền phù lên màng polyeste đã được nghiên cứu bởi sự tách từ vật liệu được kết nối bằng porphyrin (nhóm phối tử hữu cơ vòng lớn) và pyrazine (C4H4N2, dị vòng thơm). Nhờ máy AFM (Atomic force microscopy) người ta nhận thấy phân tử có đường kính 13 Å có thể thấm qua màng của vật liệu kết nối bằng porphyrin, còn các phân tử đường kính 5,7 Å thấm qua màng pyrazine. Mặt khác, người ta cũng nhận thấy thể tích đi vào của tetrahydrothiophene ((CH2)4S, vòng no của thiophene) cao gấp mười lần khi khảo sát trên vật liệu MOF-HKUST1 so với than hoạt tính. Sự thay đổi màu sắc của tinh thể HKUST-1 khi có những phân tử lạ đi vào cho phép phát hiện có sự xâm nhập vào vật liệu cho đến khi có sự bão hòa chất ô nhiễm. Trong quá trình loại bỏ chất ô nhiễm bằng cách hút chân không hoặc xử lý nhiệt, màu ban đầu của vật liệu xuất hiện trở lại chứng tỏ vật liệu là chất hấp phụ có khả năng tái sinh.

2.4. Một số vật liệu mao quản khác 2.4.1. Silicagel

Silicagel là chất hấp phụ có cấu trúc rất xốp, thành phần chủ yếu là SiO2. Silicagel hạt chứa rất nhiều quả cầu SiO2 nhỏ, các quả cầu nhỏ SiO2 tụ lại với nhau, sắp xếp không theo một trật tự nào về mặt hình học. Khoảng không gian giữa các quả cầu nhỏ chính là lỗ xốp, tổng diện tích bề mặt ngoài của các quả cầu nhỏ chính là diện tích bề mặt của silicagel. Độ xốp của silicagel có thể đạt 50-60%, diện tích bề mặt của một số loại đạt tới 800 m 2/g. Tổng hợp silicagel là ví dụ điển hình của phương pháp keo tụ. Nguyên liệu chính để tổng hợp silicagel: axit silicic đơn H4SiO4, SiCl4, thủy tinh lỏng (xNa2O.ySiO2.zH2O). Phương pháp thông dụng là kết tủa SiO2 từ thủy tinh lỏng bằng axit H2SO4.