M-MOF-74吸附分离H2/He混合物的分子模拟研究

作者：王玉杰; 李申辉; 赵之平^*

来源：化工学报, 2022, 73(10): 4507-4517.

• MOF-74
• H2/He混合物
• 吸附剂
• 吸附
• 分子模拟

为了探究有机金属框架MOF-74能否作为一种优良的固体吸附剂,分离H2/He混合物中H2,并达到提纯He的目的,采用分子模拟的手段研究了H2、He及H2/He混合物在M-MOF-74 (M=Mg、Co、Ni、Cu、Zn)上的吸附性能及吸附机理。结果表明,在1 bar (1 bar=105Pa)压力和25℃条件下,纯H2对纯He在Ni-MOF-74上的选择性达6.58,而Mg-MOF-74对H2的吸附量最大,其值为0.19 mmol·cm-3,为He吸附量的6.46倍。当H2/He混合物的浓度发生变化时,对其在M-MOF-74上的吸附分离因子没有较大影响,说明浓度变化不会影响M-MOF-74上吸附位点容纳H2和He的能力。吸附位点和吸附热分析表明,MOF-74上的金属离子未饱和位点能够显著增强其对H2的吸附能力。其结果对判断M-MOF-74是否具有分离H2/He混合物的潜力,以及定量分析MOFs金属未饱和位点对H2/He混合物分离的贡献提供了一定的理论基础。

• 单位
  北京化工研究院; 北京理工大学