具有超高选择性的MIL-101/GO复合材料的无酸合成,用于从N₂中吸附性分离C₃F₈

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境化学环境化学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 八公 (C3F8) 是一种强大的温室气体,需要有效的工业废气分离.
• 在低度下,将C3F8从中分离起来是一项挑战.
• 传统的MIL-101 (Cr) 合成使用腐蚀性酸,造成环境和安全问题.

研究的目的:

• 开发一种绿色,无酸的合成方法,用于氧化石墨烯修饰的MIL-101 (Cr) 复合材料.
• 评估这些新型复合材料的C3F8吸附性能.
• 为工业C3F8回收提供一个有前途的材料.

主要方法:

• 采用绿色,无酸的溶热方法来合成氧化石墨烯 (GO) 修饰的MIL-101 (Cr) 复合材料.
• 进行了GO兴奋剂的系统变化,以优化复合性能.
• 进行了固定床突破实验,以评估吸附能力和选择性.

主要成果:

• 最优的复合材料 (MIL-101/GO-0.1) 达到平衡的C3F8吸附能力为210mg/g.
• 预测C3F8对N2的吸附选择性达到了17069,明显高于原始的MIL-101 (Cr).
• 石墨烯氧化物增强了特定表面积,微孔体积和C3F8亲和力,具有出色的循环和热稳定性.

结论:

• 开发的环保合成战略产生了高性能金属有机框架复合材料.
• 在C3F8捕获和分离方面,MIL-101/GO复合材料表现出了卓越的性能.
• 这种材料为工业规模的碳回收提供了一个非常有前途的解决方案.