乙醇在MIL-101上的吸附相平衡及其吸附机理

发布时间：2017-07-14 05:03

  本文关键词：乙醇在MIL-101上的吸附相平衡及其吸附机理

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【摘要】：主要研究了MIL-101材料对乙醇的吸附性能和吸附机理。采用水热合成法制备了MIL-101(Cr),并分别应用N2静态吸附、X射线粉末衍射(PXRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)等分析手段对MIL-101晶形结构、孔隙结构参数进行分析表征。应用静态吸附法测定乙醇和水蒸气在不同温度下的吸附等温线,并讨论乙醇吸附在MIL-101(Cr)4种吸附位的机理,根据吸附等温线估算出乙醇和水蒸气在MIL-101上的等量吸附热,并测试了乙醇在MIL-101上的吸附循环性能。研究表明,在298 K下,MIL-101的乙醇吸附容量为20.3 mmol·g?1,远高于传统吸附材料。在低压下MIL-101对乙醇的吸附量高于水蒸气的吸附量,这是由于乙醇的偶极矩和分子动力学直径均比水大,使得乙醇分子在孔道中受到更大吸附力场作用;在低吸附量范围,乙醇在MIL-101上的等量吸附热要高于水蒸气的等量吸附热。在较高吸附压力条件下,主要发生多层吸附或孔填充,受吸附剂的孔容限制效应,尺寸越大的分子被吸附的物质的量会越少,由于乙醇的动力学直径(0.45 nm)大于水分子的动力学直径(0.268 nm),所以在较高吸附压力下乙醇在MIL-101上吸附量要小于水蒸气的吸附量。多次吸附脱附等温线测试显示MIL-101具有良好的乙醇吸附循环性能。
【作者单位】： 华南理工大学化学与化工学院;
【关键词】： MIL-(Cr) 乙醇 水蒸气 吸附平衡 吸附 吸附热
【基金】：国家自然科学基金项目(51276065)~~
【分类号】：TQ223.122;O647.31
【正文快照】： 引言随着全球能源危机问题日趋严重,能源的优化利用成为了各个国家的关注重点。吸附式热泵(adsorption heat pumps,AHPs)作为一种可以利用低品位能源实现制冷和加热目的的节能装置,受到了广泛关注。传统的蒸汽压缩式制冷系统不仅需要消耗大量的电能,而且其制冷剂氟氯烃类化合

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本文编号：539721