选择性子回收使用基金属有机框架与保存毛孔拓

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.
• 核工程 核工程是指核工程.

背景情况:

• (Xe) 是一种有价值的元素,在使用核燃料的废气中含有微量.
• 为了增加其供应和降低成本,有效地回收Xe至关重要.
• 由于它们的特性相似,将Xe与 (Kr) 分开是具有挑战性的.

研究的目的:

• 研究孔径和体积对选择性XE回收的影响,使用基金属有机框架 (MOF).
• 评估四种强大的MOF (Al-PMOF,Al-PyrMOF,Al-BMOF和MIL-120) 的XE和Kr分离性能.

主要方法:

• 四种MOF的合成和表征,结构拓保持,但孔径不同.
• 对 Xe/Kr 分离性能进行实验和计算调查.
• 突破性分析使用400ppm Xe和40ppm Kr.的混合物.

主要成果:

• 在MIL-120中,Xe (kH(Xe) = 21.94 mmol g−1 bar−1) 的亲和力是最高的.
• 阿尔-BMOF表现出最高的Xe/Kr选择性,达到14.34.
• 在突破性测试中,Al-BMOF显示出卓越的Xe/Kr分离效率,由于其较大的孔积,可以捕获更多的Xe.

结论:

• 保存拓的MOF可以通过修改连接体尺寸来调整为选择性的Xe/Kr分离.
• 孔积是影响 Xe 捕获能力和整体分离效率的关键因素.
• 阿尔-BMOF显示出从核燃料的废气中高纯度的的成本有效回收的巨大潜力.