Quasi-2D MIL-100 (Fe) Synthesis via Benzene-1,3,5-Tricarboxylic Acid Self-Assembly: Organic Dye Adsorption at Room Temperature with Dramatically Enhanced Kinetics

三羧酸 动力学 吸附 化学 化学工程 无机化学 有机化学 材料科学 柠檬酸循环 物理 量子力学 工程类
作者
Ghazal Rabiee,Alireza Abbasi,Mohammad Behbahani
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
被引量:2
标识
DOI:10.1039/d4nr02857k
摘要

Amid increasing environmental pollution, two-dimensional materials have played pivotal roles in environmental remediation. However, two-dimensional metal-organic frameworks (2D-MOFs) have yet to be thoroughly explored. This study introduces a novel approach to synthesize 2D-MOFs, particularly focusing on MIL-100-(Fe), for the adsorption of emerging organic dyes. By harnessing the self-assembly of benzene-1,3,5-tricarboxylic acid (BTC), we formed thin solid interfaces of BTC as building blocks to control the growth of MIL-100-(Fe). This resulted in quasi-2D structures that showed over a 35% increase in adsorption capacity and a 5.5-fold increase in the adsorption kinetics of Rhodamine B removal compared to their 3D counterparts. This new method overcomes traditional synthesis limitations, offering a replicable and high-yield procedure for 2D-MOF synthesis. Compared to its three-dimensional counterpart (3D MIL-100 Fe), the prepared adsorbent exhibited remarkably higher efficacy in the adsorption of Rhodamine B, with high structural stability and recyclability. The prepared adsorbent shows over 99% adsorption within 90 minutes for initial dye concentrations of 1-40 mg L
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