在金属有机框架材料中进行合成后结构加工,作为一种特殊的CO2/N2选择性机制
Witold M Bloch1, Ravichandar Babarao, Matthew R Hill
1School of Chemistry and Physics, The University of Adelaide, Adelaide, South Australia 5005, Australia.
Journal of the American Chemical Society
|June 14, 2013
概括
一种新型的金属有机框架 (MOF) 材料[Cu(bcppm) H2O]显示出比 (N2) 更优越的二氧化碳 (CO2) 分离. 这种MOF表现出独特的结构转变,增强其气体吸附特性,以有效捕获碳.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 由于其可调节的结构,对气体分离有希望.
- 开发具有高选择性和碳捕获稳定的MOF仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 为了合成和表征一种新的MOF材料,用于选择性CO2/N2分离.
- 研究影响气体吸附性质的结构变化.
主要方法:
- 通过铜酸盐和bis{4-{4-carboxyphenyl) -1H-pyrazolyl) 甲的反应合成[Cu(bcppm) H2O].
- MOF材料的类似陶的加工和激活.
- 使用单晶和粉末X射线衍射进行表征.
主要成果:
- 合成的MOF,[Cu(bcppm) H2O],表现出异常的二氧化碳对N2的选择性 (S(ads) = 590).
- 激活诱导一个孔狭窄的,2D到3D结构转换 ([Cu(bcppm) H2O]-ac).
- 转换后的MOF在气体负载下没有扩张,这表明它的稳定性很高.
结论:
- 新的MOF在CO2/N2分离方面表现出创纪录的选择性.
- 结构转变是材料增强吸附和稳定的关键.
- 适度的吸附度表明碳捕获应用的再生能源成本较低.


