第33卷第1期广东石油化工学院学报Vol.33No.12023年2月JournalofGuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■February2023CO2/N2在HP-MOF-74(ZnxNi1-x)上的吸附性能探究①郑志涛,梁文博,李有喜,蔡武锋,杨萍(广东石油化工学院化学工程学院,广东茂名525000)摘要:以SDBS为模板剂,采用水热合成法制备了不同比例的双金属HP-MOF-74(ZnxNi1-x)材料,利用XRD、FT-IR、SEM等对其物化性能进行了研究;以烟道气CO2和N2为吸附质,使用静态容量法在273K和298K处测试了三种不同HP-MOF-74(ZnxNi1-x)材料上CO2和N2的等温线;根据理想吸附溶液理论(IAST)估算了CO2/N2二元混合物的吸附选择性;此外,使用克-克方程计算了等量吸附热(QST)。关键词:HP-MOF-74(ZnxNi1-x);CO2/N2吸附分离;吸附等温线;IAST选择性;烟道气中图分类号:O647文献标识码:A文章编号:2095-2562(2023)01-0071-05随着全球人口和工业的快速发展,化石燃料被大量消耗,大量CO2排放到大气中,温室效应日益严重。其中燃煤电厂排放的烟道气,占排放量的40%~50%,是排放CO2的主要来源[1]。目前开发的清洁能源暂时还无法取代碳能源成为主要能源,因此如何从排放源(如烟道气)中有效地捕集碳和封存CO2至关重要。目前,从烟道气(主要成分为二氧化碳和氮气)中吸附CO2的方法主要有低温蒸馏法、化学试剂吸收法、膜分离法和变压吸附法等[2,3]。其中变压吸附法具有对设备要求低、能耗低、吸附剂可循环利用、生产的成本比较低的优势,其弊端就是对吸附剂的要求较高。传统的吸附剂主要有活性炭、沸石、分子筛和多孔氧化铝等。这些传统吸附剂的比表面积较低,导致其对CO2的吸附量和选择性也较低。MOFs材料作为一种新兴的多孔材料,相较传统的多孔材料具有较高的比表面积和孔容、丰富的空间结构、可控的孔隙大小和表面化学修饰等优点,对CO2具有较强的吸附能力,是吸附CO2的理想材料之一[4]。本文以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板剂,采用水热法合成多级孔双金属HP-MOF-74(ZnxNi1-x)(x=0.25、0.50、0.75)系列材料,并对其物化性能进行研究。1MOFs材料简介MOF-74是以2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTA)为有机配体和不同金属离子配位组成的多级孔材料[5]。相较于已取得巨大成功的其他MOFs材料,MOF-74因其具有开放金属位点,通常对CO2吸附量大、选择性大,是现有金属有机框架材料用于...