介微孔分子筛和金属-有机骨架材料的合成、表征及其对气体的吸附性能研究

发布时间：2024-06-14 22:37

　　CH4是仅次于CO₂的重要温室气体，因其排入大气而引起的气候异常以及对臭氧层的破坏，已经成为全世界共同面临的重大问题。煤矿乏风是最大的甲烷工业排放源，但由于煤矿乏风存在流量大、瓦斯浓度低、甲烷富集困难和安全隐患等问题，使得收集和利用煤矿乏风瓦斯，减少温室气体排放，成为我国面临的紧迫任务。因此，设计对甲烷具有高选择性、高吸附容量、低解吸能耗的新型吸附分离材料以降低煤矿乏风中CH₄的含量是本课题解决的主要问题。 活性炭或各种类型的分子筛等多孔材料因其特定的骨架结构、大比表面积和良好的热稳定性而成为吸附甲烷的首选对象。实践证明，大比表面积的活性炭或分子筛即使微孔、介孔甚至大孔所占的百分比再高，也不能有效地吸附甲烷分子。因为甲烷分子的动力半径只有3.82，孔径大小不适宜的单一表面并不能捕获它。这一特点也成为吸附甲烷分子的障碍。文献表明，多孔分子筛对气体吸附性能的好坏，不仅与材料的骨架结构和比表面积有关，孔道极性、孔径大小和孔容也是影响气体吸附的重要原因。 围绕如何设计合成新型的多孔材料，孔径尺寸与所吸附气体分子的动力半径相匹配为目的，改善和提高多孔分...

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【部分图文】：

图1-1孔径跨度为3.8～28.8的IRMOF-n(n=1,6,8,10,16)单晶结构

孔径跨度为3.8~28.8的IRMOF-n(n=1,6,8,10,16)单rystalstructureofIRMOF-n(n=1,6,8,10,and16)with3.828.8配体为例。Zn4O(BDC)3·(DMF)8(C6H5Cl....

图1-2(a)MOF-5的单晶结构；(b)MOF-5的球棒模型

6拓扑结构(图1-2)[12,13]，是以BDC为链接(Linker)将八面体[Zn4O(CO2)6]次级结构单元(Secondarybuildingunit,SBU)桥连在一起形成的三维（3D）立方网络结构。MOF-5热稳定性较强，当温度高达300℃时，客体分子脱除后....

图1-5(a)MOF-177晶体结构；(b)MOF-14晶体结构

第1章绪论,4′,4″-苯基-1,3,5-三苯甲酸(H3BTB)为配体，不仅可以与Z甲酰胺(DEF)溶剂中，能得到多孔骨架材料Zn4O(BTB)27)(图1-5a)，还可以与Cu2+在乙醇、二甲基甲酰胺(DMF系中，于65℃处理24h生成3....

图1-9含极性修饰基团的对苯二甲酸分子结构式

酸(H4dhtp)配体(图1-9)。Wu等[21]和Dietzel等[22]发现结构相似的金属-有机骨架M2(dhtp)(H2O)2·8H2O(M=Mg，Mn，Co，Ni，Zn；dhtp=2,5-dihydroxyterephthalate)被活化失去H2O组分之后....

本文编号：3994524