新型類沸石金屬-有機(jī)骨架材料用于天然氣中CO_2的分離

【摘要】：研究了在usf型類沸石金屬-有機(jī)骨架材料(usf-ZMOF)中不同金屬離子(Li+,Na+,K+,Rb+,Cs+,Mg2+,Ca2+,Sr2+,Al3+)對天然氣分離(以CO2/CH4,CO2/H2,CO2/N2為研究對象)的不同影響.結(jié)果表明,此類材料對于3種體系的分離選擇性均高于現(xiàn)有材料.其中性能最好的是Al-usf-ZMOF,其對CO2/CH4,CO2/N2和CO2/H2的分離選擇性分別為290,1700和16800.同時(shí),對于經(jīng)不同的離子交換后的usf-ZMOF,吸附選擇性隨著離子電荷值的增加而增大;對于同一主族的離子,選擇性隨著原子序數(shù)的增加而減小.而上述現(xiàn)象的產(chǎn)生是由陽離子和CO2間的強(qiáng)靜電作用所致. 【作者單位】： 北京交通大學(xué)中國產(chǎn)業(yè)安全研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 類沸石金屬-有機(jī)骨架 天然氣 分離 離子交換 分子模擬
【分類號】：TQ028
【正文快照】： 金屬-有機(jī)骨架材料(MOFs)是一種比表面積和孔隙率均較大、熱穩(wěn)定性好及結(jié)構(gòu)組成具有多樣性的新型納米多孔材料,在儲能、分離及催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[1~10].天然氣的分離和提純在環(huán)境和能源方面都是研究熱點(diǎn)[11~18].近年來,金屬-有機(jī)骨架材料被認(rèn)為是在此領(lǐng)域很有前景

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