具有超高金属有机框架负载的层次性多孔结构吸附剂捕获CO2
Solomon K Gebremariam1,2, Anish Mathai Varghese1,2, Sebastian Ehrling3
1Department of Chemical and Petroleum Engineering, Khalifa University, P.O. Box 127788, Abu Dhabi 127788, United Arab Emirates.
研究人员从UIO-66和ZIF-8等金属有机框架 (MOF) 开发了结构化吸附剂,克服了粉末加工问题,以有效捕获碳. 这些新形式保持了工业二氧化碳吸附应用的MOF性能.
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) 为二氧化碳吸附提供了很大的表面积,但在粉末形式下面面临着加工挑战.
- 工业应用需要结构化吸附剂,以减轻灰尘和压力下降等问题.
研究的目的:
- 开发可加工,结构化的MOF基吸附剂,用于工业碳捕获.
- 在不影响吸附性能的情况下将UIO-66和ZIF-8 MOF集成到稳定的矩阵中.
主要方法:
- 用一个简单的策略将UIO-66和ZIF-8MOF集成到一个多烯酸基质矩阵中.
- 制造毫米尺寸,层级多孔结构的吸附剂,具有高MOF负载 (~90 wt%).
- 表面积的表征,二氧化碳吸附能力和二氧化碳2/N2选择性.
主要成果:
- 结构化吸附剂保留了原始MOF的物理化学特性和分离性能.
- 结构化UIO-66和ZIF-8的表面积很大 (分别为1130和1431平方米).
- 结构化的UIO-66显示了2.0mmolg-1的二氧化碳吸附能力和17.2的CO2/N2选择性.
结论:
- 开发的结构化MOF吸附剂易于加工,适用于工业碳捕获.
- 这些材料具有出色的循环性,这表明实际,大规模的二氧化碳吸附应用的潜力.
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