金屬有機骨架材料(MOFs)中的MIL-101孔隙率高穩(wěn)定性好、制備簡單,可用于氣體吸附分離材料。由于CO2相比于CH4擁有較大的四極矩,因此CO2有更大的極化率,為了提升CH/CO2吸附分離性能，在材料中引入CO2組分改性,通常在MOFs材料中引入堿性位,增加孔道極性,提升CO2吸附能力,實現CH/CO2分離。因此利用氨基改性MIL-101(Cr)材料并對其CH/CO2吸附分離性能進行研究。

氨基改性的MII.-101(Cr)的77K N2吸脫附等溫線如下圖所示。MII.-101(Cr)的Nz吸脫附等溫線屬于典型的VI型等溫線(UPAC),即p/po<0.2時,氮氣吸附量隨著相對壓力的增加而急刷增加然后趨于平緩;而在p/po>0.2時，氮氣吸附量隨相對壓力的增加又有一定量的增加，但上升趨勢相對平緩并形成吸附平臺。


根據所測得的N2吸附等溫線計算各樣品的比表面積及孔體積。未改性的MIL-101 (Cr) 的比表面積為3304cm2/g,孔容為1.95em/g,氨基改性的MIL-101(Cr)吸附劑77KN2吸脫附等溫線與未改性的MIL-101(Cr)類似,隨著氨基位逐步引入孔道中,比表面積、孔容、孔徑隨之下降。MIL-101-PEI-70 樣品比表面積、孔容分別下降為985cem/g.0.72em/g,這是由于PEI的引入,占據了骨架部分孔道,阻礙N2的擴散及吸附。值得注意的是,氨基改性的MIL-101(Cr)吸附劑在p/po=0.1 處并未出現拐點，說明MIL-101材料中0.85 nm的微孔被氨基位占據，表明PEI成功引人到孔道中。


結果表明,氨基改性后的MIL-101(Cr)與CO2作用力增強,提高了CO2吸附量和CO/CH4分離性能。PEI/MIL-101(Cr)質 量比為70的MIL- 101-PEI-70吸附劑的CO,吸附量由50.55cm/g增加到89.43em/g,提升76%,而CH4吸附量由10.62cm/g下降為5.91cm/g,降低44%,用理想吸附溶液理論預測其CH/CO2吸附選擇性由11增加到255。吸附CO2后的吸附劑可在80°C、真空下再生,脫附條件溫和。


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