机械化学法合成小尺寸MOF填料助力高性能CO2分离

• 作者: 耿晨旭 孙玉绣 黄宏亮 郭翔宇 乔志华 仲崇立
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 金属-有机骨架 分子筛分 膜 天然气 CO2捕获
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 分离工程
• 页码范围: 4750-4758
• 页数: 8页
• 分类号: TQ028.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210458

摘要

利用金属-有机骨架UTSA-280具有特定刚性尺寸的一维孔道可以筛分CO2、CH4、N2的特性，采用机械化学研磨法减小其颗粒尺寸，将UTSA-280掺入聚砜(PSf)中制备MOF基混合基质膜，用于天然气提纯和烟道气CO2捕获。结果表明，在PSf中掺入UTSA-280不仅可以增加聚合物的CO2渗透通量而且提高了气体分离选择性。当UTSA-280掺杂量为30%(质量)时，混合基质膜对CO2/CH4、CO2/N2的分离因子分别为56.39和53.17，CO2的渗透通量为18.61Barrer，相对于PSf纯膜，选择性分别提高了47.3%和63.5%，CO2渗透通量提高了128.9%，打破了“trade-off”效应。该工作通过引进具有分子筛分效应的MOF填料，能够增加气体通量的同时提高混合基质膜对含CO2气体的分离性能，对天然气的提纯以及烟道气的CO2的捕获有重要意义。