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碱金属掺杂MIL125的CO2 吸附性能

1171 编辑：中冶有色网来源：宋莉芳,闫佳豪,张佃康,薛程,夏慧芸,牛艳辉

2024-04-17 10:29:29

金属有机骨架材料(MOFs)是一种新型多孔材料，具有较大的比表面积和可调节的孔道结构，在催化、气体吸附与分离、污水处理、药物载体等领域有广阔的应用前景[1~4] Millward等[5]发现，MOF-177在常温和较高压力(3500 kPa)下具有较高的CO2吸附能力 Zhao等[6]在2009年发现，MOF-5在常温和低压(100 kPa)下的CO2吸附量为1.1 mmol/g Yang等[7]发现，Mg-MOF-74在常温和低压(100 kPa)CO2的吸附量较大，达到8.0 mmol/g 掺杂金属离子可进一步提高MOFs的气体吸附能力[8~11] Han等[12]研究了Li掺杂的Li·Cu3(BTC)2和Li·MIL-101(Cr)的H2吸附能力，发现在77 K和100 kPa下其储氢能力分别提高到145%、143% Yang等[13]将NOTT-200浸渍在锂的氯盐溶液中，发现其储氢量大大提高 Cao等[14]研究了Li+、Na+和K+掺杂对HKUST-l的CO2吸附性能的影响，发现在298 K和1800 kPa下其CO2吸附量最高可达8.64 mmol/g(1K-HKUST-l)，比纯HKUST-l提高11% Poloni等[15]基于密度泛函理论(DFT)计算了Ca、Mg和9个二价过渡金属阳离子对M-BTT和M-MOF-74的CO2吸附行为的影响，发现二价阳离子的特定电子结构和金属配位点在CO2结合时产生的对称性有利于对气体的吸附本文以对苯二甲酸为配体，钛酸异丙酯为金属源用溶剂热法制备金属有机骨架材料MIL125，然后用盐溶液浸渍进行后功能化改性，制备一系列Li+、Na+和K+掺杂的M@MIL125-t(M代表碱金属：Li，Na和K；t代表氯盐溶液浸渍处理时间：6，9，12 h)，研究其在293 K和101.325 kPa条件下对CO2吸附性能 1 实验方法1.1 实验用试剂和仪器实验用试剂：对苯二甲酸(CAS：100-21-0，98%)；钛酸异丙酯(CAS：546-68-9，97%)；N,N-二甲基甲酰胺(DMF，CAS：68-12-2，分析纯)；甲醇(CAS：67-56-1，分析纯)；氯化锂(CAS：7447-41-8，97%)；氯化钠(CAS：7647-14-5，99.5%)；氯化钾(CAS：7447-40-7，99.5%)

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