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混合配体法合成氨基MIL-101(Cr)及其二氧化碳吸附和除湿性能

【作者】马益平 严浩军 王琼京 赵亚云 张秋菊 孔春龙

【关键词】 金属有机框架材料; 混合配体; 氨基功能化MIL-101(Cr); 水热合成; CO2捕获; 除湿;

摘要报道一种原位合成氨基功能化金属框架材料(Metal-Organic Framework,MOF)的方法.该方法采用混合配体使2-氨基对苯二甲酸部分替换金属有机骨架材料MIL-101(Cr)中的对苯二甲酸,以实现材料的氨基功能化.实验结果表明,对苯二甲酸是引导组装MIL-101框架时必不可少的成分,并且2-氨基对苯二甲酸在MOF框架中的含量可以通过化学计量比来调控.氨基功能化MIL-101(Cr)的比表面积大,热稳定性高,空气中分解温度高达300℃以上.氨基功能化MIL-101(Cr)的颗粒形貌和纯MIL-101(Cr)总体类似,但是颗粒表面变得粗糙.此外,该功能化材料还表现出优异的CO2和水蒸气吸附能力:30℃4 MPa下,CO2吸附量可达19 mmol·g-1,CO2/N2理想分离系数达16以上.还在常温下测试了其在密闭容器中对水蒸气的吸附性能,将湿度从71%降低至38%,可作为电力开关柜和端子箱等的潜在除湿装置. 

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