在金属有机框架中切换 Kr/Xe 选择性与温度
Carlos A Fernandez1, Jian Liu, Praveen K Thallapally
1Energy and Environment Directorate, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington 99352, United States.
Journal of the American Chemical Society
|May 18, 2012
概括
研究人员研究了化金属有机框架上的 (Kr) 和 (Xe) 吸附. 一种材料,FMOFCu,由于其独特的结构,在0°C以下表现出异常的Kr选择性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 吸附科学 吸附科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 是具有可调节性质的多孔材料.
- 选择性气体吸附对于气体分离和净化至关重要.
- 化MOF具有独特的吸附特性.
研究的目的:
- 在两个不同的部分化MOF (FMOFCu和FMOFZn) 上研究 (Kr) 和 (Xe) 的吸附行为.
- 了解影响这些材料气体选择性的结构因素.
- 评估FMOFCu在Kr/Xe分离中的潜力.
主要方法:
- 在FMOFCu和FMOFZn上测量了Kr和Xe的气体吸附等温度.
- 进行结构分析以将框架拓与吸附行为相关联.
- 选择性是基于各种温度和压力的吸附数据来计算的.
主要成果:
- 与FMOFZn.不同的是,FMOFCu在低于0°C的温度下对Kr的吸附选择性呈现逆转.
- 在FMOFCu中,独特的1D微管结构和瓶窗被确定为这种行为的原因.
- 据估计,FMOFCu在0.1bar和203K时获得了36的Kr/Xe选择性.
结论:
- 具有1D微管和狭窄窗口的FMOFCu的特定拓导致了独特和反转的Kr/Xe选择性.
- 部分化MOF可以设计用于选择性贵气分离.
- 在Kr/Xe分离技术中的应用方面,FMOFCu显示出前景.


