メタル・オーガニック・フレームワークの吸収を記録した深層脱硫
Fuqiang Chen1, Dan Lai1, Lidong Guo1
1Key Laboratory of Biomass Chemical Engineering of ministry of Education, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, 38 Zheda Road, Hangzhou 310027, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|June 11, 2021
まとめ
新しいガラート基の金属有機フレームワーク (MOF) は,煙ガス脱硫および天然ガス浄化アプリケーションにおいて極めて重要な二酸化硫黄 (SO2) 捕獲能力と安定性を示しています.
科学分野:
- 材料科学
- 化学工学
- 環境科学
背景:
- 二酸化硫黄 (SO2) の選択的除去は,煙ガス脱硫や天然ガス浄化などの産業プロセスに不可欠です.
- 低圧で高いSO2容量を持ち,強固なサイクル安定性を有するアドソーベンツの開発は大きな課題です.
研究 の 目的:
- 効率的かつ選択的な二酸化硫黄捕獲のための新しい同構造ガラートベースの金属有機フレームワーク (MOF) を開発する.
- SO2除去のためのこれらのMOFの吸附機構,容量,選択性,および長期的な安定性を調査する.
主な方法:
- 同構造ガラート基MOFの合成
- SO2の吸収と選択性を評価するためのガス吸着イソテルムと画期的な実験.
- 分散修正密度関数理論 (DFT) の計算と単結晶X線 difraktionにより,吸附メカニズムが解明される.
- 材料の安定性を評価するためのサイクル吸附-脱吸収試験
主要な成果:
- ガラート基のMOFは,選択的なSO2認識と密集パッキングのために豊富な水素結合ドナーを示します.
- コガラートで0. 002バーで,既存のMOFを上回る超高 SO2吸収率 (6. 13 mmol cm-3) を達成した.
- SO2/CO2 (325),SO2/N2 (>1.0 × 10^4),SO2/CH4 (>1.0 × 10^4) に対して記録的に高い選択性を示した.
- MOFは5サイクル後に性能を維持し,優れたサイクル安定性を示した.
結論:
- 設計されたガラートベースのMOFは,強力な水素結合相互作用と最適な孔構造により,効率的なSO2捕獲のための有望な解決策を提供します.
- これらの材料は,容量,選択性,および深層 SO2 除去アプリケーションの安定性において優れた性能を示しています.
