通过聚乙烯糖醇辅助的热水法和协调复合来构建随机状HKUST-1@Clinoptilolite,以增强CO2和CH4的吸附分离
Mingxuan Zhang1, Jiawei Zhou1, Chunlei Wan1
1Beijing Key Laboratory for Green Catalysis and Separation, Department of Chemical Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|June 27, 2023
概括
这项研究合成了一种用于气体分离的新型HKUST-1@Clinoptilolite复合材料. 该材料表现出有前途的CO2/CH4选择性和吸附能力,为泽奥利特和MOF复合材料制备提供了有效的途径.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 克林诺皮托莱特 (CP) 是一种具有潜在气体吸附性质的热石.
- 基于铜的金属有机框架 (MOF),如HKUST-1,表现出高的二氧化碳吸附能力.
- 结合热利石和MOF的复合材料可以为气体分离提供协同效益.
研究的目的:
- 为了合成和描述一种新的HKUST-1@CP复合材料.
- 为了研究聚乙烯糖醇 (PEG) 对克林诺皮托利特合成的影响.
- 为了评估HKUST-1@CP复合物的CO2和CH4吸附能力和选择性.
主要方法:
- 在PEG.的存在下,克林诺皮托利特的热水合成.
- 使用含有酸的Zn2+进行克林诺皮托利特的分层.
- 通过Cu2+和三酸之间的协调来制备HKUST-1@CP复合物.
- 使用XRD,SAXS,N2吸附,SEM和TG-DSC进行表征.
- 气体吸附和分离实验 (CO2/CH4) 进行.
主要成果:
- 成功合成了HKUST-1@CP复合材料.
- 鉴定证实了结构和纹理特性,孔径为14.16nm,BET表面积为55.2 m2/g,孔径为0.20 cm3/g.
- 该复合材料在298K时显示CO2吸附率为0.93mmol/g,CO2/CH4选择性因子为5.87.
- 动态分离性能在列突破实验中进行了评估.
结论:
- 开发了一种有效的制备热带石和MOF复合材料的方法.
- 该HKUST-1@CP复合物显示出作为气体分离应用中的有前途的吸附剂的潜力.
- 这项研究突出了PEG在控制clinoptilolite结晶中的重要性.


