面向生物甲烷分离的不同金属配位金属-有机骨架材料的分子设计

摘要：

采用巨正则Monte Carlo法（GCMC），对CH4/CO2混合气体体系基于金属-有机骨架材料（MOFs）的吸附分离进行了模拟研究。吸附分离材料涉及3个系列（M-MOF-74、M-MIL-53和[M(atz)(bdc)0.5]）（M=Mg, Co, Ni, Zn, Al, Cr）不同金属配位的8种MOF材料。研究表明，Mg-MOF-74的CO2吸附性能在高压下优于其他材料；在低压时，拥有大量氨基官能团的[Zn(atz)(bdc)0.5]和[Co(atz)(bdc)0.5]材料有更高效的CO2分离性能。通过径向分布函数和CO2吸附构型快照重叠图进一步分析发现，各个系列材料不同金属配位对CO2吸附构型的影响造成了材料吸附分离性能有较大的不同。研究结果能够为实验上设计和开发新型高效CO2和CH4吸附分离MOFs材料提供启发。

关键词：分子模拟、金属-有机骨架材料、吸附、分离、生物甲烷

分类号：TQ013;O647.3(一般性问题)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目2013CB733500；中央高校基本科研业务费专项资金2014ZB0012。@@@@supported by the National Basic Research Program of China2013CB733500;the Fundamental Research Funds for the Central Universities2014ZB0012

在线出版日期：2014-06-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1729-1735