1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

化石类能源在能源结构中占据较大份额，随着全球能源需求不断增长，将加剧能源的紧张局面同时带来日益严重的环境问题[1]。天然气沼气等清洁能源的推广使用既可以缓解能源危机又可以减轻环境污染气候变化等问题天然气煤层气[2]沼气和垃圾填埋气等除含有主要成分ch4外通常还含有一定量的co2如沼气φ（c02）达约50%。酸性co2气体的存在降低了燃气热值，同时也会腐蚀管道。为了提高燃气的适用性和热值，必须除去co2。co2是燃料气和燃烧产物的主要成分,又是主要的温室气体,因此其净化问题受到举世瞩目。ch4/co2分离能耗高是生物甲烷过程核心难题之一。常用的提纯天然气沼气的方法有低温分离法、吸收法、膜分离法、变压吸附(psa)法等[3] 。低温分离法能耗较高，吸收法一般利用醇胺等溶液吸收co2，但醇胺溶液会腐蚀管道且再生能耗大。膜分离法投资省、能耗低但仍缺乏经济耐用的高性能膜材料。psa法已广泛用于各种气体分离领域[4]，传统上利用炭基材料沸石进行psa分离ch4/co2[5]，但是对其研究主要集中于分离过程，对吸附剂材料结构与性质的精确控制的研究不充分，且吸附剂的选取需要兼顾高吸附容量、高选择性、低耗再生、化学与物理稳定性等特点。现有的吸附剂材料很难同时兼具以上几点。因此开发新型的具有高吸附容量、高选择性、高稳定性、解吸性能好的吸附剂，是解决psa法分离ch4/co2技术工业化的核心问题。 金属有机骨架材料（metal organic frameworks，mofs）由于其优异的 co2吸附分离性能，被视为最具潜力的 co2分离捕集材料，近年来引起了广泛的关注。

金属-有机骨架材料（metal-organic frameworks，mofs）是近十几年发展起来的一类新型多孔材料。由于具有高比表面积、大的孔体积以及化学性质稳定等特点，这类材料在吸附脱硫[10]、手性催化、气体储存与分离及环境有害气体吸附等方面得到广泛研究。金属-有机骨架（mofs）通常是指无机的金属中心（金属离子或金属簇）与有机配体通过共价键或离子-共价键相互联接，自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料[11]。与传统的硅铝分子筛相比，mofs材料具有孔隙率和比

表面积高、微孔尺寸和结构可调以及结构和功能多样性等特点，在气体储存、分离以及工业催化方面具有良好的应用前景[12]。本文通过多孔金属有机骨架化合物[12]mil-101负载pei提高ch4/co2分离比.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题研究氨基改性的金属有机骨架材料mil-101（cr）吸附剂，考察其对

ch4/co2的吸附分离性能。

通过测量从混合气体中分离出的co2的含量，判断氨基改性后的mil-101（cr吸附性能的优劣。