中国基础科学
中國基礎科學
중국기출과학
CHINA BASIC SCIENCE
2010年
2期
15-17
,共3页
多孔材料%晶体%柔性%乙炔%二氧化碳
多孔材料%晶體%柔性%乙炔%二氧化碳
다공재료%정체%유성%을결%이양화탄
乙炔在工业和科学研究中非常重要,但其高活性(高纯乙炔的安全压缩压力小于2个大气压)限制了其存储与运输.此外,乙炔与二氧化碳具有相似的分子尺寸和物理性质,使得对其吸附分离变得困难.本项研究通过在多孔金属多氮唑框架(MAF)的孔道开口加入柔性侧基,获得了一个具有开关效应的新型多孔材料(MAF-2).研究显示,合理的孔道表面结构加上柔性框架与动态侧基的协同效应,令MAF-2具备了独特的乙炔和二氧化碳吸附行为.该材料对乙炔的饱和吸附能力可达到119 cm3 g-1,而且常温常压下也可达到70 cm3 g-1.更重要的是,该材料的柔性行为使其吸附等温线不同于常规多孔材料.在实际应用条件下,MAF-2的乙炔吸附量随着压力增加而快速增加.在298K,1.0-1.5个大气压之间,MAF-2可以存储20倍其体积的乙炔,相当于同体积气体钢瓶有效储量的40倍.此外,在常温常压下,该材料具有非常高的乙炔/二氧化碳吸附比(3.7),可望应用于这两种气体的分离,并减少吸附分离过程中的能耗.
乙炔在工業和科學研究中非常重要,但其高活性(高純乙炔的安全壓縮壓力小于2箇大氣壓)限製瞭其存儲與運輸.此外,乙炔與二氧化碳具有相似的分子呎吋和物理性質,使得對其吸附分離變得睏難.本項研究通過在多孔金屬多氮唑框架(MAF)的孔道開口加入柔性側基,穫得瞭一箇具有開關效應的新型多孔材料(MAF-2).研究顯示,閤理的孔道錶麵結構加上柔性框架與動態側基的協同效應,令MAF-2具備瞭獨特的乙炔和二氧化碳吸附行為.該材料對乙炔的飽和吸附能力可達到119 cm3 g-1,而且常溫常壓下也可達到70 cm3 g-1.更重要的是,該材料的柔性行為使其吸附等溫線不同于常規多孔材料.在實際應用條件下,MAF-2的乙炔吸附量隨著壓力增加而快速增加.在298K,1.0-1.5箇大氣壓之間,MAF-2可以存儲20倍其體積的乙炔,相噹于同體積氣體鋼瓶有效儲量的40倍.此外,在常溫常壓下,該材料具有非常高的乙炔/二氧化碳吸附比(3.7),可望應用于這兩種氣體的分離,併減少吸附分離過程中的能耗.
을결재공업화과학연구중비상중요,단기고활성(고순을결적안전압축압력소우2개대기압)한제료기존저여운수.차외,을결여이양화탄구유상사적분자척촌화물이성질,사득대기흡부분리변득곤난.본항연구통과재다공금속다담서광가(MAF)적공도개구가입유성측기,획득료일개구유개관효응적신형다공재료(MAF-2).연구현시,합리적공도표면결구가상유성광가여동태측기적협동효응,령MAF-2구비료독특적을결화이양화탄흡부행위.해재료대을결적포화흡부능력가체도119 cm3 g-1,이차상온상압하야가체도70 cm3 g-1.경중요적시,해재료적유성행위사기흡부등온선불동우상규다공재료.재실제응용조건하,MAF-2적을결흡부량수착압력증가이쾌속증가.재298K,1.0-1.5개대기압지간,MAF-2가이존저20배기체적적을결,상당우동체적기체강병유효저량적40배.차외,재상온상압하,해재료구유비상고적을결/이양화탄흡부비(3.7),가망응용우저량충기체적분리,병감소흡부분리과정중적능모.
