吴 珅, 黄维秋, 徐 荣, 齐瑞岳, 张 琪, 钟 璟



油气/水蒸气在TMCS改性MIL-101(Cr)上的吸附性能研究

吴 珅1, 黄维秋2, 徐 荣1, 齐瑞岳1, 张 琪1, 钟 璟1

(1. 江苏绿色催化材料与技术重点实验室, 江苏省先进催化和绿色制造协同创新中心, 常州大学 石油化工学院, 江苏 常州 213164; 2. 江苏省油气储运技术重点实验室, 常州大学 石油工程学院, 江苏 常州 213106)

采用三甲基氯硅烷(TMCS)对MIL-101(Cr)进行表面改性处理以改变材料的疏水亲油性能，经XRD、FT-IR、N2吸附和脱附、表面羟基滴定等表征证明TMCS分子通过与MIL-101(Cr)表面羟基缩合进入骨架。采用C5~C7正构烷烃模拟油气组份，测试了MIL-101(Cr)和TMCS- MIL-101(Cr)的油气和水蒸气的静态吸附性能，并考察了相对湿度对油气动态吸附性能的影响。结果表明，25℃下C5~C7正构烷烃以及水蒸气在TMCS-MIL-101(Cr) 上静态吸附量分别为0.433、0.510、0.464和0.233 g×g-1，与MIL-101(Cr)相比TMCS-MIL-101(Cr)的C5~C7正构烷烃静态吸附量较高，水蒸气静态吸附量较低；根据穿透曲线计算，在相对湿度97%时 TMCS-MIL-101(Cr)对C5~C7正构烷烃的动态吸附量为相对湿度0%时的80%以上。改性后材料的油气静态吸附性能提升明显，且水蒸气对TMCS-MIL-101(Cr)油气吸附影响较小。

油气；水蒸气；MIL-101(Cr)；TMCS改性；吸附性能

1 前 言

在油品的储存和运输过程中，有大量的油品蒸发损耗，造成油品数量损失和质量的下降，同时释放的碳氢化合物会造成环境污染且威胁人类的健康。吸附法作为回收油气的方法之一，具有操作简单、回收效率高、能耗低等优点[1]。但湿度环境下油气中含有水蒸气，水分子会占据吸附位点造成吸附材料性能的下降，从而导致油气回收率降低[2]。提高吸附剂表面疏水性不仅可以改善湿度环境下油气吸附选择性不高的问题，还可以提高吸附剂对油气主要成分的吸附容量[3]。……