铪金属-有机骨架材料的孔尺寸调控及其吸附性能

• 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 孔尺寸调控 稳定性 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: 1696-1705
• 页数: 10页
• 分类号: TQ028.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.05.020

摘要

利用三种不同长度的有机配体--反丁烯二酸（H2FUM）、对苯二甲酸（H2BDC）和联苯二甲酸（H2BPDC），合成了一系列具有不同孔尺寸的新型铪（Hf）金属-有机骨架（MOF）材料（Hf-FUM、Hf-BDC 和 Hf-BPDC），并考察了 CO2、N2和 CH4三种气体在这些材料中吸附分离行为。研究结果表明，这三种材料具有和 UiO-66(Zr)相同的拓扑结构，且具有很好的热稳定性。Hf-FUM和Hf-BDC的结构在水中能够保持稳定，而Hf-BPDC在水中会发生降解。同时，具有最小孔尺寸的Hf-FUM材料对CO2/N2以及CO2/CH4体系具有最好的分离性能。这为以后设计用于CO2分离的新型纳微结构材料提供了参考依据。separation of CO2/N2and CO2/CH4 systems were also investigated. It is found that Hf-FUM with the smallest pore size possesses the highest adsorption selectivity for CO2 over N2and CH4. This is the first study on the performance of Hf-based MOFs for gas separation, and the knowledge obtained in this work provides a foundation for the design of new nanoporous materials towards CO2 capture from various gas mixtures.