李 超，王亦修，孟凡超，吕书玲，荆 钰，马正飞

（南京工业大学 材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 210009）

化石类能源在能源结构中占据较大份额，随着全球能源需求不断增长，将加剧能源的紧张局面，同时带来日益严重的环境问题[1]。天然气、沼气等清洁能源的推广使用既可以缓解能源危机，又可以减轻环境污染、气候变化等问题。天然气、煤层气[2]、沼气和垃圾填埋气等除含有主要成分CH4外，通常还含有一定量的CO2，如沼气φ(CO2)达约50%。酸性CO2气体的存在降低了燃气的热值，同时也会腐蚀管道，为了提高燃气的适用性和热值，必须除去CO2。

常用的提纯天然气、沼气等的方法有低温分离法、吸收法、膜分离法、变压吸附(PSA)法等[3]。低温分离法能耗较高；吸收法一般利用醇胺等溶液吸收CO2，但醇胺溶液会腐蚀管道，且再生能耗大；膜分离法投资省、能耗低，但仍缺乏经济耐用的高性能膜材料；PSA法已广泛用于各种气体分离领域[4]，传统上利用炭基材料、沸石进行PSA分离CH4/CO2[5]，但是对其研究主要集中于分离过程，对吸附剂材料结构与性质的精确控制的研究不充分，且吸附剂的选取需要兼顾高吸附容量、高选择性、低耗再生、化学与物理稳定性等特点，现有的吸附剂材料很难同时兼具以上几点。因此，开发新型的具有高吸附容量、高选择性、高稳定性、解吸性能好的吸附剂，是解决PSA法分离CH4/CO2技术工业化的核心问题。金属有机骨架材料（MOFs）由于拥有新颖的结构和独特性能得到广泛关注，并且可以兼顾以上优点。……