余早红，曾淦宁，吴冬冬，丁一梅，史文悦

（浙江工业大学海洋学院，浙江杭州310014）

精细化工

活性炭表面官能团对MOF复合物的影响

余早红，曾淦宁*，吴冬冬，丁一梅，史文悦

（浙江工业大学海洋学院，浙江杭州310014）

以市售椰壳活性碳为掺杂物，采用硝酸氧化和氯离子取代氨基化法制备酸性活性炭（AAC）和氨基活性炭（NAC）。分别与HKUST-1复合，考察活性炭表面官能团的种类和掺杂量对复合物表面形貌和孔结构的影响。Boehm滴定结果表明酸性官能团和氨基官能团成功引入了活性炭表面，同时，SEM、XRD、BET等表征结果表明活性炭的掺杂没有破坏HKUST-1晶体生长并成功增加了其比表面积。活性炭的掺杂有效提高了HKUST-1的比表面积，尤其是NAC的掺杂。活性炭表面的氨基不仅参与MOFs金属中心的配位，利于羧基的去质子化促进MOFs复合的形成，同时为MOFs引入了新的吸附位点。

活性炭；表面官能团；氨基；MOFs；复合物

0 引言

MOFs因具有巨大的比表面积[1]、结构多样性[2]、孔道尺寸可调性[3]、骨架可修饰性[4]、热稳定性和化学稳定性[5]良好等优点而广泛应用于分离分析等领域[6-7]。目前已知最高比表面积的多孔材料是Furukawa等人报道的MOF-210（6240 m2/g）[8]，其在高压常温下的CO2吸附量达到71 wt%。Zhao[9]等人通过测定CO2在MOF-5中的吸附平衡和扩散效率，表明金属有机骨架的气体吸附量远远高于传统吸附材料（如活性炭、沸石等）[10]。MOFs被认为是解决CO2过度排放，实现CO2分离存储，进一步能源化的最具潜力的材料之一[11]。

MOFs与其他材料（氧化石墨烯、活性炭、碳纳米管等）掺杂形成复合物是提高其小分子气体吸附性能最方便有效的方法之一[12-13]，例如，将GO参杂到MOFs中能有效地增强复合物（MOF@GO）的色散力[14]，进而大幅度提高气体吸附量和气体选择性。……