混合超微孔材料中CO2/N2吸附与分离的理论研究

• 作者: 王茂槐 鲁效庆
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 化学
• 关键词: 巨正则蒙特卡洛 混合超微孔材料 吸附 分离
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 469-474
• 页数: 6页
• 分类号: O611
• 字数: 3845字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20190214

摘要

碳捕获与封存技术是一种具有前景的CO2减排策略.本工作采用巨正则蒙特卡洛模拟研究了温度为298 K、压强在0～5 kPa范围内三种混合超微孔材料SIFSIX-X-Cu(以SiF62–排列,Cu为金属中心,X=2,3,O)中CO2/N2吸附与分离的行为.结果显示,相比于SIFSIX-2-Cu,SIFSIX-3-Cu和SIFSIX-O-Cu中CO2在0.5 kPa就达到吸附饱和,且在1 kPa下的吸附量分别达到了2.70与2.39 mmol·g–1.CO2/N2混合气体中CO2的吸附量几乎没有下降.SIFSIX-3-Cu和SIFSIX-O-Cu具有接近于CO2分子动力学直径的孔径,对CO2亲和力较大,吸附热分别达到了59和66 kJ·mol–1.密度泛函理论分析发现,在两种结构中每个孔隙只吸附一个CO2分子,且几乎处于孔道的中心.本工作为低压下吸附与分离CO2的混合超微孔材料的开发提供了理论指导.