合成前氨基改性Mg-MOF-74吸附分离CO2性能研究

作者：杨家佳; 丁玉栋; 廖强^*; 朱恂; 刘骐玮

来源：工程热物理学报, 2019, 40(02): 435-441.

• 金属有机骨架材料
• 巨正则蒙特卡罗
• 氨基改性
• CO2捕集

本文基于巨正则蒙特卡罗的方法研究了合成前氨基改性Mg-MOF-74(NH2-Mg-MOF-74)对其吸附分离CO2的影响。结果表明,NH2-Mg-MOF-74较合成后氨基改性Mg-MOF-74(NH3@Mg-MOF-74)具有更高的比表面积,进一步提高了CO2质量吸附量,但对骨架的疏水性提升较小。合成前氨基的引入增大了骨架静电势梯度和骨架与CO2分子间的结合能,从而有效提升了Mg-MOF-74的CO2吸附性能。在含湿条件下(CO2/N2/H2O=15/80/5),氨基的引入使Mg-MOF-74的CO2吸附量与改性前相比提升42%(298 K、100 kPa),分离比提升5.67倍。在含低浓度S02条件下,氨基改性使Mg-MOF-74的CO2吸附量与改性前相比提升2.43倍(298 K、100 kPa),分离比提升2.5倍。此外,NH2-Mg-MOF-74在较低的温度下表现出更好的CO2吸附分离性能。

• 单位
  重庆大学