金属有机骨架材料Cu2(BTC)3对CO2的吸附.pdf

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1、化T环保·452·ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY20l2年第32卷第5期金属有机骨架材料Cu2(BTC)3对CO2的吸附吴晓蕾。，刘瑞芳，黎维彬(1．清华大学深圳研究生院清洁生产重点实验室，广东深圳518055；2．清华大学化学系，北京100084；3．清华大学环境学院，北京100084)[摘要]采用溶剂热法，以均苯三甲酸(HBTC)为有机配体与硝酸铜进行反应合成YCu，(BTC)。通过XRD和SEM等方法对Cu(BTC)，进行了表征。实验结果表明，Cu(BTC)是一

2、种典型的金属有机骨架(MOFs)材料，呈现规整的八面体晶状结构，晶粒大小为2～20gm。相同条件下Cu，(BTC)对co，的吸附量高于活性炭和活性碳纤维，且随着吸附压力的升高吸附量明显增大，随着吸附温度的降低吸附量也增大。在0．4MPa、25cC的条件下，用Cu：(BTC)作吸附剂可以很好地分离CO：体积分数为5％和20％的CO一甲烷混合气体，且对CO含量低的混合气体分离效果更好。[关键词]金属有机骨架；气体吸附；二氧化碳；变压吸附[中图分类号]X501[文献标识码]A[文章编号]1006—1878(2012)05—0

3、452—05AdsorptionofCO2onCu2(BTC)3MetalOrganicFrameworksWuXiaolei～．LiuRuifang～．LiWeibin，(1．KeyLabaratoryofCleanProduction，GraduateSchoolatShenzhen，TsinghuaUniversity，ShenzhenGuangdong518055China；2．DepartmentofChemistry，TsinghuaUniversity，Beijing100084，Chma；3．Schoo

4、lofEnvironment，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Cu2(BTC)3waspreparedfromorganicligandbenzenetricarboxylate(H3BTC)andCu(NO3)2bysolvothermalmethod．ThecharacterizationresultsbyXRDandSEMshowthatCu2(BTC)3isakindoftypicalmetal-organicframeworks(MOFs)mat

5、erialwitharegularoctahedralcrystalstructureand2-20gmofcrystalgrainsize．Underthesamecondition，theadsorptioncapacityofCu2(BTC)3toCO2ishigherthanthoseofactivatedcarbonandactivatedcarbonfiber，andincreaseswiththeincreasingofadsorptionpressureorthedecreasingofadsorpti

6、ontemperature．Undertheconditionsof0．4MPaand25℃．theCO2-methanemixedgaswith5％or20％ofCO2volumefractioncanbeseparatedeffectivelyusingCu2(BTC)3asadsorbent，andthelowertheCO2contentis，thebettertheseparationefectis．Keywords：metal—organicframeworks(MOFs)；gasadsorption；ca

7、rbondioxide；pressureswingadsorption人类活动每年向大气中排放大量CO，，导致全附分离与气体储存方面具有很大的应用潜力。球气温升高，已引起世界广泛关注。另外，天然气Cu2(BTC)3是以Cu(NO3)2和均苯三甲酸(H3BTC)是一种清洁能源，其高效燃烧一般需要分离去除天为原料在溶剂热体系中自组装形成的MOFs材料，然气中的CO。因此，CO的吸附分离与储存已成为目前能源化工和环境保护领域的研究热点。[收稿日期]2012—05—02；[修订日期]2012—06—05。常用的CO，吸附材料主

8、要有活性炭、分子[作者简介]吴晓蕾(1986一)，女，广东省潮州市人，硕士生，主要研究方向为环境材料。电话0755—26032125，筛、沸石分子筛等一j。近年来，金属有机骨架电邮wblichem@yahoo．com．cn。联系人：黎维彬，电话(MOFs)材料作为一种新型的多孔材料成为各国0755—26036729，电邮wbli@