多级孔MOF的制备及其吸附分离应用研究进展

作者:杨东晓; 熊启钊; 王毅; 陈杨*; 李立博; 李晋平
来源:化工进展, 2023, 1-19.
DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0546

摘要

金属有机框架材料(MOF)因其具有高比表面积、丰富孔隙率、孔径可调的优点,受诸多学者关注,被认为是用于吸附分离的理想吸附剂。但是在实际应用中,大部分微孔MOF材料在吸附过程中的内在传质速率严重受限,而且构建多级孔的方法一般不具有普遍性。本文介绍了调节剂策略、模板策略、后处理策略等构建多级孔MOF的方法,制备了兼具介孔、大孔的多级孔材料,并结合应用场景评价各方法的优缺点,以获得在相对温和条件下构建孔径可调的多级孔MOF的普适性策略。针对多级孔MOF材料在气体吸附分离领域的应用问题,本文着重剖析了构建多级孔MOF对CO2气体吸附提升的案例,发现多级孔的构建增加了孔径,提高了MOF的比表面积,提供了额外的孔通道使气体分子的吸附容量和传质速率得到提升,结果表明多级孔MOF在气体吸附分离方面有优异的性能。最后讨论了多级孔MOF合成和应用存在的问题,并对多级孔MOF面临的合成过程绿色可重复等挑战进行了展望。

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