刘　江，吴玉芳，许　峰，肖　静，夏启斌，李　忠

（华南理工大学化学与化工学院，广东 广州 510640）



温度对MOF-74（Ni）吸附分离丙烯丙烷机理和选择性的影响

刘江，吴玉芳，许峰，肖静，夏启斌，李忠

（华南理工大学化学与化工学院，广东 广州 510640）

采用水热法成功制备了MOF-74（Ni），使用PXRD、孔径分析对材料进行了表征，测定了材料在不同温度下的C3H6和C3H8吸附等温线，应用程序升温脱附技术估算了脱附活化能，并使用IAST理论预测了材料对C3H6/C3H8二元体系的吸附选择性。讨论了温度对吸附机理和吸附选择性的影响。结果显示，MOF-74（Ni）的BET比表面积高达1306 m2·g-1。在298 K下，C3H6的吸附量高达7.4 mmol·g-1。随着温度升高，C3H8的吸附量大幅降低，而C3H6的吸附量下降程度较小，导致材料对C3H6/C3H8吸附选择性升高。当温度为328K时，MOF-74（Ni）对C3H6/C3H8二元气体混合物的吸附选择接近12。程序升温脱附的实验结果显示，C3H6在MOF-74（Ni）上的脱附活化能大于C3H8，分别为68.92 kJ·mol-1和50.80 kJ·mol-1。C3H6是通过与MOF-74（Ni）的不饱和金属位点Ni2+以π络合作用方式吸附，作用力较强，而C3H8与Ni2+之间的作用力较弱。根据吸附机理不同的特点，适当提高温度，将有助于提高MOF-74（Ni）吸附分离C3H6/C3H8混合物体系的吸附选择性。

MOF-74（Ni）；丙烯；丙烷；吸附等温线；吸附选择性；温度

DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20151519

引　言

丙烯是一种重要的化工原料，广泛用于聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、乙丙橡胶的生产［1］。丙烯的来源主要有3条途径：蒸气裂解、催化裂化和丙烷脱氢制备，这3种途径生产的丙烯的主要杂质是丙烷。丙烷的存在会严重影响丙烯下游产品的质量。丙烯、丙烷的沸点很低且比较接近，它们的相对挥发度很小，其分离特别困难。……