CO2在氨基改性MIL-101(Cr)中吸附的分子模拟

作者：王之婧; 王俊超; 赵行乐; 马正飞^*

来源：无机化学学报, 2018, 34(11): 1966-1974.

• CO2
• 金属有机骨架材料
• 分子模拟
• 氨基改性
• 吸附

采用实验与分子模拟结合的方法研究298 K下CO2在氨基改性得到的MIL-101(Cr)-NH2和MIL-101(Cr)-ED(ED:乙二胺)上的吸附性能。比较MIL-101(Cr)、MIL-101(Cr)-NH2和MIL-101(Cr)-ED的吸附等温线与吸附热的结果,表明采用直接合成改性法得到的MIL-101(Cr)-NH2比采用合成后再改性得到的MIL-101(Cr)-ED有更高的CO2吸附容量。进一步比较密度分布图和径向密度分布曲线,分析CO2在氨基改性MIL-101(Cr)中的吸附位,表明在低压下CO2首先吸附在MIL-101(Cr)微孔的超级四面体中,随着吸附压力的增大逐渐填充到更大的孔中。氨基的存在增加了CO2的吸附位点,使MIL-101(Cr)-NH2具有较高CO2吸附容量;同时MIL-101(Cr)-ED中的ED分子的存在增加了CO2的吸附位点,使MIL-101(Cr)-ED也具有较高CO2吸附容量;但是MIL-101(Cr)-ED中的ED分子占据了MIL-101(Cr)中Cr的吸附位点,使Cr对CO2的吸附强度减弱,同时可吸附位点少于MIL-101(Cr)-NH2,导致其对CO2的吸附容量少于MIL-101(Cr)-NH2。

• 单位
  材料化学工程国家重点实验室; 南京工业大学