双金属MOF⁃74(Mg x Ni1-x )的制备及其对CO2/N2的吸附分离性能研究 |
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引用本文: | 杨萍,李有喜,蔡武锋,梁文博,段林海.双金属MOF⁃74(Mg x Ni1-x )的制备及其对CO2/N2的吸附分离性能研究[J].辽宁石油化工大学学报,2022,42(6):1. |
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作者姓名: | 杨萍 李有喜 蔡武锋 梁文博 段林海 |
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作者单位: | 广东石油化工学院 化学工程学院,广东 茂名 525000 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(21961160741);广东省自然科学基金项目(2022A1515011712);茂名市科技计划项目(2020515) |
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摘 要: | 以Mg、Ni为中心金属、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板剂,采用溶剂热法合成HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )(x=0.25、0.50、0.75)样品,以烟道气中CO2和N2为吸附质,考察了HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )样品在273 K和298 K下吸附分离CO2/N2的性能;通过静态容量法在273 K和298 K处测试了三种不同HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )样品上CO2和N2的等温线,并使用双位点Langmuir?Freundlich(DSLF)和单位点Langmuir?Freundlich(SSLF)模型对获得的实验数据集进行了拟合;根据理想吸附溶液理论(IAST),估算了CO2/N2二元混合物的吸附选择性;使用Clausius–Clapeyron方程计算了等量吸附热(Qst)。结果表明,在273 K和100 kPa的条件下,HP?MOF?74(Mg0.50Ni0.50)样品的CO2吸附量为4.864 mmol/g;CO2和N2在HP?MOF?74(Mg0.50Ni0.50)样品上的吸附等温线分别与DSLF和SSLF模型十分吻合,说明CO2的吸附行为是双孔位吸附,而N2的吸附行为是单位点吸附;HP?MOF?74(Mg0.25Ni0.75)样品对CO2的IAST吸附选择性为2 263,吸附量和选择性均优于传统吸附剂MOF?74材料;CO2在HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )样品上的等量吸附热均高于N2,说明CO2在HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )样品上的表面自由结合能更高。
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关 键 词: | HP?MOF?74(Mg x Ni1-x ) CO2/N2吸附分离 吸附等温线 Henry选择性 烟道气 |
收稿时间: | 2022-05-11 |
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