固载Cu(Ⅰ)的π络合MOF吸附剂用于乙烷/乙烯的选择性分离

摘要：

金属有机框架材料作为常见的吸附剂,已被广泛地应用于乙烷和乙烯气体混合物的分离,其中引入金属离子所产生π-络合作用可以显著提高MOFs对乙烯的吸附能力.在双羟基功能化后的UiO-66中负载Cu(Ⅰ),得到了优先吸附乙烯的Cu(Ⅰ)@UiO-66-(OH)2吸附剂.羟基功能化的框架在增强极性的同时,可以与Cu(Ⅰ)产生协同效应,有效地提高了材料对乙烯/乙烷的吸附分离性能.得到的3％(质量分数)Cu(Ⅰ)@UiO-66-(OH)2在298 K及1 bar(1 bar=0.1 MPa)条件下的C2H4/C2H6IAST选择性为2.98,约为纯UiO-66-(OH)2 的 3倍.单组分吸附实验证明3％Cu(Ⅰ)@UiO-66-(OH)2在整个压力范围下对乙烯的吸附容量均高于乙烷,并且其对乙烯的吸附热(42.81 kJ·mol-1)低于许多已报道的乙烯-选择性吸附剂.在模拟工业条件下对50/50(体积比)C2H4/C2H6混合物进行穿透实验,进一步表明了 3％Cu(Ⅰ)@UiO-66-(OH)2吸附剂可以有效分离乙烷/乙烯混合物.

关键词：乙烷、乙烯、吸附、吸附剂、选择性、π-络合作用

所属期刊栏目：75

分类号：TQ028.1(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划;湖北省重点研发计划项目;湖北省青年拔尖人才培养计划项目

在线出版日期：2024-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2565-2573