Mg-MOF-74对CO2/H2O的吸附性能

doi:10.7503/cjcu20160584

高等学校化学学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (2): 225.doi: 10.7503/cjcu20160584

Mg-MOF-74对CO₂/H₂O的吸附性能

杜涛, 龙渊, 汤琦, 李生璐, 刘丽影()

东北大学国家环境保护生态工业重点实验室, 沈阳 110819

收稿日期:2016-08-16 出版日期:2017-02-10 发布日期:2017-01-12
作者简介:联系人简介: 刘丽影, 女, 博士, 副教授, 主要从事CO₂变压吸附分离研究. E-mail: liuly@smm.neu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 51474067, 51406029)、教育部基本科研业务费(批准号: N150204015)、辽宁省教育厅重点实验室基础研究项目(批准号: LZ2015032)和国家重点研究发展计划项目(批准号: 2016YFB0601301, 2016YFB0601305)资助

Adsorption Property of Mg-MOF-74 for CO₂/H₂O^†

DU Tao, LONG Yuan, TANG Qi, LI Shenglu, LIU Liying^*()

State Environmental Protection Key Laboratory of Eco-Industry, Northeastern University, Shenyang 110819, China

Received:2016-08-16 Online:2017-02-10 Published:2017-01-12
Contact: LIU Liying E-mail:liuly@smm.neu.edu.cn
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.51474067, 51406029), the Fundamental Research Funds of the Ministry of Education, China(No.N150204015), the Basic Research Project of Key Laboratory of Education Department of Liaoning Province, China(No.LZ2015032) and the National Key Research and Development Project of China(Nos.2016YFB0601301, 2016YFB0601305)

摘要/Abstract

摘要：

以Mg(NO₃)₂·6H₂O和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料, 采用溶剂热法制备了金属有机骨架材料Mg-MOF-74. 利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对其结构、形貌和性能进行了分析, 并利用自制穿透实验装置研究了产物吸附CO₂/H₂O的性能. 结果表明: 合成的样品纯度高, 结构完整, 形貌规则有序, 具有较高的CO₂吸附量. 双组分CO₂/H₂O穿透实验结果证实, 在水蒸气存在情况下, 与沸石13X相比, Mg-MOF-74仍具有较高的CO₂吸附能力, 可用于分离高湿烟道气中的CO₂.

关键词: Mg-MOF-74, 穿透实验, CO₂/H₂O双组分吸附

Abstract:

Mg-MOF-74 was synthesized through a solvothermal method using Mg(NO₃)₂·6H₂O and 2,5-dihydroxyterephthalic acid as raw materials. The product was then characterized via X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy(SEM) and breakthrough experiments. The results show that pure Mg-MOF-74 with complete structure, regular morphology and excellent CO₂ adsorption properties was prepared. It is confirmed in breakthrough experiments that the as-synthesized Mg-MOF-74 maintains a high CO₂ adsorption properties in the presence of H₂O. Therefore, the prepared Mg-MOF-74 is a suitable candidate for capturing CO₂ from wet flue gas stream.

Key words: Mg-MOF-74, Breakthrough experiment, CO₂/H₂O binary adsorption

中图分类号:

O647
O614

TrendMD:

杜涛, 龙渊, 汤琦, 李生璐, 刘丽影. Mg-MOF-74对CO₂/H₂O的吸附性能. 高等学校化学学报, 2017, 38(2): 225.

DU Tao, LONG Yuan, TANG Qi, LI Shenglu, LIU Liying. Adsorption Property of Mg-MOF-74 for CO₂/H₂O^†. Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(2): 225.

图/表 7

Fig.1 Schematic diagram of experimental apparatus

Fig.2 XRD patterns of Mg-MOF-74

Fig.3 SEM image of Mg-MOF-74

Fig.4 FTIR spectrum of Mg-MOF-74

Fig.5 CO2 adsorption curves of Mg-MOF-74 at 30 ℃(a) and 60 ℃(b)

Fig.6 Water breakthrough curves of Mg-MOF-74(a) and zeolite 13X(b)Triangles represent breakthrough point, squares represent saturated point.

Fig.7 H2O/CO2 breakthrough curve of Mg-MOF-74 Relative humidity: a. 12%; b. 19%.

参考文献 22

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Mg-MOF-74对CO₂/H₂O的吸附性能

Adsorption Property of Mg-MOF-74 for CO₂/H₂O^†

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