UiO-66-NH2合成及其在混合基质碳捕集膜中的应用
陈羿戬
生梦龙
李庆华
王志
天津大学化工学院,天津 300072;天津大学化工学院化学工程研究所,天津 300350;天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室,天津 300350;天津大学化学工程联合国家重点实验室,天津 300350;天津化学化工协同创新中心,天津 300350
摘要：UiO-66-NH2是典型Zr基金属有机框架(Zr-MOFs),在CO2吸附领域应用前景广阔,是与聚乙烯基胺(PVAm)结合制备混合基质膜(MMMs)的较好填料.但UiO-66-NH2合成反应规模化效应明显,难放大到十克级以上.通过调节水-乙酸的比例,合成了一系列UiO-66-NH2,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积测试与孔隙率分析(BET)对样品进行表征.通过分析表征结果,提出一种水-乙酸促进Zr-MOFs二级结构(SBU)形成的机理,以此为指导成功实现UiO-66-NH2颗粒的百克级规模化合成.此外,将该材料与聚乙烯基胺(PVAm)结合制备了 UiO-66-NH2/PVAm混合基质膜,用模拟烟道气(CO2、N2体积分数分别为15％、85％)进行分离性能测试,相较纯PVAm膜,UiO-66-NH2/PVAm混合基质膜分离性能提高,CO2渗透率达1 937 GPU,CO2/N2分离因子达85.根据成本估算结果,用混合基质膜可有效减少碳捕集成本,在实际燃煤烟道气碳捕集中有应用前景.
关键词：UiO-66-NH2规模化制备膜分离CO2捕集水促进
分类号：X701(一般性问题)TQ051(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(21938007)国家重点研发计划(2021YFB3801200)国家重点实验室开放基金(SKL-ChE-23B03)
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 58-68 )
英文信息