苯/水在不同MOFs结构材料上的竞争吸附性能研究

作者:潘婷婷; 刘芳; 王建成; 鲍卫仁; 胡江亮*; 王兵
来源:河南师范大学学报(自然科学版), 2023, 51(02): 91-101.
DOI:10.16366/j.cnki.1000-2367.2023.02.011

摘要

通过溶剂热法合成了4种不同骨架性质的金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)MIL-101,MIL-Z1,A520和Zr-Fuma,表征了其物化性质和结构,结合静态吸附、动态吸附测试研究了苯、水在MOFs上的吸附行为.结果表明,MIL-101的高比表面积是其具有最高苯饱和吸附量的关键因素;根据理想吸附溶液理论(Ideal Adsorbed Solution Theory, IAST),具有配位饱和结构、弱极性的MIL-101,MIL-Z1,A520对苯/水表现出良好的竞争吸附选择性,其中超微孔A520的选择性高达12.7,具有最佳低浓度苯的捕获能力;动力学拟合显示苯吸附主要符合准一级动力学,为物理吸附,水的吸附符合准二级动力学,以化学吸附为主,但缺陷位的存在使得Zr-Fuma对苯吸附以化学吸附为主;苯和水对MOFs再生能力的影响不同,水对再生性的影响更大.