金属有机骨架材料MIL_101的合成及CO吸附性能

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1、第34卷第5期南京工业大学学报(自然科学版)Vol．34No．52012年9月JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY(NaturalScienceEdition)Sep．2012doi:10．3969/j．issn．1671－7627．2012．05．002金属有机骨架材料MIL-101的合成及CO吸附性能111，21，21，2陈勇，郭金涛，王重庆，刘晓勤，马正飞(1．南京工业大学化学化工学院，江苏南京210009;2．南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏南京210009)摘要:采用水热法合成金属有机骨架材料MIL-101，并利用X

2、线衍射(XRD)、低温N2吸附等测试手段对合成的2材料进行表征。结果表明:制备的MIL-101的BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面积达到3142m/g，孔容为1.783cm/g。根据77K下N2吸附等温线数据，采用巨正则蒙特卡洛法分析MIL-101的孔径分布，其分析结果与文献所报道的数据吻合。考察了CO、N2混合体系在MIL-101上的吸附性能，实验结果表明:MIL-101结构中不饱和金属3+3Cr提供的活性位能从混合气体中高效吸附分离CO，而且对CO的吸附容量达到45.0cm/g(298K，0.1MPa)，对CO的吸附容量约是NA吸附剂的2倍。关键词

3、:MIL-101;吸附等温线;巨正则蒙特卡洛模拟方法;孔径分布;CO中图分类号:O647.3文献标志码:A文章编号:1671－7627(2012)05－0007－05SynthesisandporousstructureanalysisofmetalorganicframeworkMIL-101anditscarbonmonoxideadsorption111，21，21，2CHENYong，GUOJingtao，WANGChongqing，LIUXiaoqin，MAZhengfei(1．CollegeofChemistryandChemicalEngineeing，Nanji

4、ngUniversityofTechnology，Nanjing210009，China;2．StateKeyLaboratoryofMaterials-OrientedChemicalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China)Abstract:Ametalorganicframework(MIL-101)wassynthesizedbythehydrothermalmethod．MIL-101wascharacterizedbyX-raydiffraction(XRD)andnitrogenad

5、sorptionanalysis．TheBETsurfaceareas23andtotalporevolumesofMIL-101were3142m/gand1.78cm/g，respectively．Basedontheexperi-mentalnitrogen(77K)adsorptiondata，theporesizedistributionofMIL-101calculatedfromtheGrandCanonicalMonteCarlo(GCMC)methodwasinagoodagreementwiththereporteddata．Theadsorptioni-s

6、othermofCOontheMIL-101showedthatthenewadsorbenthadhighselectivityforCOinCO/N2mix-ture，inwhichtheexistenceofco-ordinativelyunsaturatedmetalsitesintheporechannelsofMIL-101in-3creasedthecapacityforCOadsorption．TheCOadsorptionquantitywas45.0cm/g(298K，0.1MPa)，andwas2timesthantheresultsadsorbedonN

7、Aadsorbent．IthadpotentialforindustrialapplicationintheCO/N2mixtureseparationforCOremovalorrecovery．Keywords:MIL-101;adsorptionisotherms;grandcanonicalmontecarlomethod;poresizedistribution;carbonmonoxide收稿日期:2010－06－02基金项目:国家自然科学基金资助项目(20976082);江苏省