吸附材料ZIF-8的制备及其储甲烷性能.pdf

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1、石油化工PETROCHEMICALTECHNOLOGY·719·2015年第44卷第6期吸附材料ZIF一8的制备及其储甲烷性能马蕊英，王海洋，赵亮，张英，徐宏，王刚(中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001)[摘要]采用水热合成法制备了沸石咪唑酯骨架吸附材料(ZIF一8)。用XRD、FTIR、N吸附一脱附和SEM等方法对ZIF-8的结构进行了表征。表征结果显示，ZIF一8具有很高的结晶度和优良的水稳定性，晶体结构为方钠石拓扑结构，孑L径主要分布在0．41．2nrfl，BET~h表面积为1453m2／g，孔体积为0．64cm／g。用甲烷吸附实验考察了ZIF一8对甲烷的干储和湿储性能。实验

2、结果表明，在274．15K、压力低于10MPa时，甲烷吸附量的大小顺序为：湿ZIF一8>干ZIF一8>压缩甲烷；在274．15K、10MPa的条件下，湿ZIF一8的甲烷吸附量为178(体积比)，干ZIF一8的甲烷吸附量为163。湿ZIF一8存储甲烷过程中的压力变化包括吸附阶段、诱导阶段、快速生成阶段和反应后期。[关键词]沸石咪唑酯骨架材料；甲烷存储；水合物；吸附[文章编号]1000—8144(2015)06—0719—05[中图分类号]TQ424．2[文献标志码]ASynthesisandMethaneStoragePerformanceofZIF一8AdsorptiveMaterialMaR

3、uiying，WangHaiyang，ZhaoLiang，ZhangHng，XuHong，WangGang(SINOPECFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals，FushunLiaoning113001，China)[Abstract]Thezeoliticimidazolateframework一8(ZIF一8)adsorbentwaspreparedbyhydrothermalsynthesisandwascharacterizedbymeansofXRD，FTIR，N2adsorption—desorptionandSEM．

4、TheresultsshowedthatZIF·8hadhighdegreeofcrystallinityandexcellentwaterstability．Itscrystalstructureissodalitetopologywiththeporesizedistributionintherangeof0．4-1．2nlT1．BETspecificsurfaceareaof1453mE／gandporevolumeofO64cm／g．Thegasstoragecapacitiesofthedryandwet．ZIF一8werestudiedbymethaneadsorptionexpe

5、riments．Theresultsindicatedthatundertheconditionsofpressurelowerthan10MPaandtemperature274．15K，theorderoftheadsorptioncapacitytomethanewaswetZIF一8>dryZIF一8>compressednaturalgas．Undertheconditionsof274．15Kand10MPa，themethaneadsorptioncapacitiesonthewetZIF一8anddryZIF-8were178(volumeratio)and163，respec

6、tively．ThepressurechangeduringthemethanestorageonthewetZIF-8includesthefourstagesofadsorption，induction，rapidgenerationandlaterstagereaction．[Keywords]zeoliticimidazolateframeworkmaterial；methanestorage；hydrate；adsorption目前天然气的运输存储方式有：管道运输、ZIF一8是目前研究较广泛的一类沸石咪唑酯骨架材压缩天然气、液化天然气、吸附天然气、天然气水料，不仅具有上述MOFs的优

7、点，而且具有更优良合物uJ。吸附天然气因其具有工作压力低、储存的水热稳定性。容器质量轻和成本低等优点，逐渐成为研究热点，为满足储甲烷材料在汽车上应用的要求，美该技术的关键是开发良好的天然气吸附材料J。金国能源部规定，甲烷的存储容量在3．5MPa、298K属一有机骨架材料(MOFs)具有孔结构有序、比表时应达到180(体积比)。张倩通过模拟实验发面积大、孔形与大小可调等优点，比传统吸附剂现，水分子的