DES修饰的UiO-66的制备及CO2吸附性能研究文献综述
2020-06-23 20:51:55
1.1 引言 随着全球气候变暖加剧,减少二氧化碳等温室气体排放、保护环境成为当前要解决的全球核心问题之一。
实现二氧化碳的减排要经过捕捉、运输、储存、应用、转化等过程,这些过程中捕捉成本约占75%,甚至更高。
但是传统二氧化碳捕捉方式的缺点是循环使用性能差、有毒、捕捉效率低、原材料稀缺、能耗高。
所以,新型碳捕捉方法的开发成为研究的重点[1]。
而在不断的研究过程中,吸附法成为了一种主要的捕捉分离二氧化碳的方式,逐渐替代了传统的醇胺法。
二氧化碳捕集有化学溶剂吸收和固体吸附剂吸收。
主要使用的吸附剂有活性炭、沸石分子筛、硅胶和碱性金属化合物等等,这些吸附剂都存在吸附量低,选择性不佳,再生困难的缺点,而二氧化碳的吸附主要就是需要吸附量大从而更好的解决温室效应,因此我们需要一系列新型的吸附剂去解决这些问题,随着低能耗和环境友好的存储和分离的需求,吸附剂需具有可设计和可调性,近年来,一些新材料如金属有机骨架化合物(MOFs)的出现大大拓宽了CO2吸附剂的选择范围,甚至在甲烷、氢气等能源气体存储等方面都有广泛应用。
MOFs是由有机配体与金属离子或金属簇自组装而形成的一类新兴的多孔晶体材料。
这类材料具有高比表面积(高达7000 m2/g)、高孔隙(达90%)、有序的孔道结构及结构可修饰的优点[2],而在这类材料中,以Zr为金属中心,对苯二甲酸为有机配体的UiO-66具有较好的热稳定性,结构可在500 ℃保持稳定,并且其还具有很高的耐酸性和一定的耐碱性,从而引起了人们的关注。
1.2 CO2吸附 1.2.1 温室气体危害 水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、氟利昂、甲烷(CH4)等是地球大气中主要的温室气体。