Benzenmobilitet i MOF UiO-67 karakterisert med proton lavfelt NMR-målinger -Eksperimenter og simuleringer

Abstract

Dette arbeidet utgjør en preliminær undersøkelse av muligheten for å stu- dere sorbentmobilitet i krystallitter av det metall-organiske rammeverket UiO-67, ved å måle selvdiffusjon med et lavfelt NMR-instrument (0,5 T). UiO-67 materialet har blitt syntetisert, preparert og karakterisert for selvdif- fusjonsmålinger. Tolkningen av selvdiffusjonsmålingene har blitt kombinert med simuleringer av både sorpsjon og dynamikk. Studiet viser at det er mulig å bestemme tidsavhengigheten til utvekslingen av benzen mellom porene i krystallittene, og gassfasen mellom krystallittene. Det blir også vist at det er mulig å bestemme selvdiffusjonen til benzen inne i krystallittene som funk- sjon av temperatur. Diffusjonskoeffisientene som bestemmes er lavere enn for bulk benzen, og viser en tidsavhengighet som skyldes begrensningene porene legger på mobiliteten til benzenmolekylene inne i krystallittene. Tidsavhen- gigheten til diffusjonskoeffisienten blir brukt til å bestemme den gjennom- snittlige krystallittradien. Krystallittradien bestemt fra tidsavhengigheten i diffusjonskoeffisienten er i god overenstemmelse med den gjennomsnittlige krystallittradien som bestemmes med mikroskopi.