金属-有机骨架材料用于CO2吸附的研究进展
2021-02-21孙易建伟伟解伟欣佟思琦邓成鑫马丹竹贾冯睿
应用化工 2021年12期
孙易,建伟伟,解伟欣,佟思琦,邓成鑫,马丹竹,贾冯睿
(1.辽宁石油化工大学 石油天然气工程学院,辽宁 抚顺 113001;2.惠州港海关,广东 惠州 516000)
CO2是温室效应的最大贡献者,为减少其对全球气候的恶劣影响,必须采取有效措施。碳捕集和储存技术(CCS)指将CO2从燃烧产物中分离、捕集及存储[1],它能大幅消减CO2排放量,缓解温室效应。碳捕集的常用方法有吸收法与吸附法等,吸附法是指通过固体表面对CO2气体分子进行有选择的吸附,包括物理吸附与化学吸附两种方式[2]。吸附法具有较低的能耗、对设备腐蚀性低及对环境更友好等特点,因此成为CO2捕集的主要手段之一,常见的吸附材料包括MOFs材料[3]、沸石分子筛[4]、活性炭等[5]。
MOFs材料是一种由金属离子(金属簇)与有机配体通过自组装形成的,拥有丰富且可调控的孔结构及较大比表面积的无机-有机多孔材料[6],是极具前景的CO2捕集材料。
Zn(BDC)是首个被报导的应用于CO2吸附的MOFs材料[7],随后更多的MOFs材料开始被研究、应用于CO2捕集领域,如沸石咪唑酯材料ZIF系列、柔性材料MIL-53系列及具有较大孔体积的IRMOF系列等。对MOFs材料进行改性是提高其CO2吸附能力的主要手段,包括引入官能团、掺杂金属离子、与其他材料结合制备成复合材料等。本文从MOFs材料的CO2吸附性能评价及改性措施两个方面进行综述,为MOFs材料用于碳捕集技术提供理论参考和依据。
1 影响MOFs材料CO2吸附性能的参数
MOFs材料CO2吸附性能的评价指标一般包括吸附量、选择吸附性与吸附热。理想的吸附材料需要具有较高的吸附量、对CO2较高的选择吸附性及合适的吸附热。……
登录APP查看全文
