高通量筛选金属-有机框架:分离天然气中的硫化氢和二氧化碳

作者：杨文远; 梁红; 乔智威^*

来源：Acta Chimica Sinica, 2018, 76(10): 785-792.

• 分子模拟
• 金属-有机框架
• 吸附
• H2S
• CO2

采用分子模拟高通量筛选的方法研究了6013种实验已经合成的金属-有机框架(MOFs)对天然气五元混合物(CH4,C2H6,C3H8,H2S和CO2)中H2S和CO2的吸附分离性能.为了综合吸附量和选择性这两项指标,我们首先比较了三种权衡方法[权衡α法(Tradeoff between S(H2S+CO2/C1-C3 and NH2S+CO2, TSN),标准值法(Standard normal method, SNM)和权衡β法(Tradeoff between selectivity and capacity, TSC)].接着,针对四种MOF描述符[最大孔径(LCD),孔隙率(φ),比表面积(VSA)和吸附热(Qst0)],通过Pearson相关系数分析了每种描述符分别对三种权衡变量的相关性,结果显示TSC法与四种MOF描述符的相关性最佳.然后,使用多元线性回归方法定量地分析了四种MOF描述符分别对TSC的影响程度;而决策树模型则被用于规划性能高效MOFs的设计路径.最后, 20种性能最优MOFs从数据库中脱颖而出,它们将为净化天然气技术的发展提供坚实的理论指导.

• 单位
  广州大学