高稳定铪金属-有机骨架材料的合成及二氧化碳捕获性能

• 作者: 仲崇立 兰玲 刘大欢 吴平易 张轶 李亮莎 王可可 王少华 阳庆元 黄宏亮
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 金属-有机骨架材料 铪 稳定性 功能化修饰 吸附 二氧化碳捕集
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 分离工程
• 页码范围: 1706-1715
• 页数: 10页
• 分类号: TQ028.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.05.021

摘要

采用高温高浓度的溶剂热方法，合成了具有高结晶度的一种金属-有机骨架（metal-organic framework, MOF）材料UiO-66(Hf)，并发现该材料在沸水、酸碱等苛刻条件下具有非常好的化学稳定性。为了提高其对气体的吸附分离性能，进一步采用具有不同官能团的有机配体--氨基对苯二甲酸（ H2BDC-NH2）、硝基对苯二甲酸（H2BDC-NO2）、溴对苯二甲酸（H2BDC-Br），设计合成了孔道表面具有不同化学性质的三种新型铪MOF材料，且这些材料与UiO-66(Hf)具有相同的拓扑结构。同时，气体吸附实验结果表明，极性基团的引入，尤其是氨基的引入，能极大提高材料对 CO2/N2以及 CO2/CH4体系的分离性能。这为以后应用于化工体系分离的新型多孔材料合成提供了理论指导。