制备具有纳米花瓣的CaF2微球用于水蒸气吸附

CaF₂具有众所周知的萤石型结构，Ca²⁺离子位于面心晶格的节点上，而F离子位于八面体的中心。纳米级CaF₂材料已被用于深紫外激光光刻和紫外透明光学透镜。吸附分离法也被应用于HF气体的脱水，其效率取决于所用吸附剂的性能硅铝比高的丝光沸石被提出用于HF气体的脱水，不幸的是，HF可以与沸石中的SiO₂和Al₂O₃反应生成气态的SiF₄和AlF₃。虽然CaF₂对含HF水具有很强的抗腐蚀能力，对水具有较高的吸附亲和性，但用传统方法制备的CaF₂吸附剂的吸水能力较低。因此，高吸水性的CaF₂在HF气体脱水中的工业应用是可取的。

以Ca(Ac)₂为Ca²⁺源，以NaBF₄为F源，在合成液pH最佳的螯合剂Na3Cit的辅助下，通过水热法成功合成了具有层次结构的带纳米金属的花朵状CaF₂微球FL-CaF₂。结果表明:在573 K时，新鲜样品上吸附的水分子可以完全解吸，此时FL-CaF₂仍具有较高的孔隙率，热稳定性较好;虽然水吸附是不可逆的，但是FL-CaF₂作为吸附剂是可循环的，因为被吸附的水在高温下可以完全解吸。双位Langmuir模型恰当地描述了具有重要热力学性质的平衡吸附数据。萃取液对FL- CaF₂的总吸水量远高于文献报道。吸附等温吸附热在整个负载范围内的变化范围为46-43 kJ mol^-1，与文献结果吻合较好。预计FL-CaF₂可用于HF气体中的水分去除，也可用于Lewis酸催化反应。此外，本研究将促进具有高孔隙率和热稳定性的分级纳米结构材料的研究和开发。

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