金属有机骨架材料(MOFs)中的MIL-101孔隙率高稳定性好、制备简单,可用于气体吸附分离材料。由于CO2相比于CH4拥有较大的四极矩,因此CO2有更大的极化率,为了提升CH/CO2吸附分离性能，在材料中引入CO2组分改性,通常在MOFs材料中引入碱性位,增加孔道极性,提升CO2吸附能力,实现CH/CO2分离。因此利用氨基改性MIL-101(Cr)材料并对其CH/CO2吸附分离性能进行研究。

氨基改性的MII.-101(Cr)的77K N2吸脱附等温线如下图所示。MII.-101(Cr)的Nz吸脱附等温线属于典型的VI型等温线(UPAC),即p/po<0.2时,氮气吸附量随着相对压力的增加而急刷增加然后趋于平缓;而在p/po>0.2时，氮气吸附量随相对压力的增加又有一定量的增加，但上升趋势相对平缓并形成吸附平台。


根据所测得的N2吸附等温线计算各样品的比表面积及孔体积。未改性的MIL-101 (Cr) 的比表面积为3304cm2/g,孔容为1.95em/g,氨基改性的MIL-101(Cr)吸附剂77KN2吸脱附等温线与未改性的MIL-101(Cr)类似,随着氨基位逐步引入孔道中,比表面积、孔容、孔径随之下降。MIL-101-PEI-70 样品比表面积、孔容分别下降为985cem/g.0.72em/g,这是由于PEI的引入,占据了骨架部分孔道,阻碍N2的扩散及吸附。值得注意的是,氨基改性的MIL-101(Cr)吸附剂在p/po=0.1 处并未出现拐点，说明MIL-101材料中0.85 nm的微孔被氨基位占据，表明PEI成功引人到孔道中。


结果表明,氨基改性后的MIL-101(Cr)与CO2作用力增强,提高了CO2吸附量和CO/CH4分离性能。PEI/MIL-101(Cr)质 量比为70的MIL- 101-PEI-70吸附剂的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下降为5.91cm/g,降低44%,用理想吸附溶液理论预测其CH/CO2吸附选择性由11增加到255。吸附CO2后的吸附剂可在80°C、真空下再生,脱附条件温和。


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