无机化学学报

锂参与合成MOF-5用于CO₂/CH₄混合气体分离

Lithium Incorporating Simultaneous with MOF-5 Synthesis for CO₂/CH₄ Mixed-Gas Separation

作者	单位	E-mail
Somboon Chaemchuen	武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室, 武汉 430070
周奎	武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室, 武汉 430070 武汉理工大学材料科学与工程学院, 武汉 430070
姚宸	武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室, 武汉 430070 武汉理工大学材料科学与工程学院, 武汉 430070
罗志雄	武汉理工大学化学化工与生命科学学院, 武汉 430070
Francis Verpoort	武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室, 武汉 430070 武汉理工大学材料科学与工程学院, 武汉 430070 武汉理工大学化学化工与生命科学学院, 武汉 430070	Francis@whut.edu.cn

摘要: 利用溶剂热法合成了不同锂含量的MOF-5(xLi-MOF-5, x=0, 1, 3, 5)。在MOF-5结晶过程中, 锂离子被合并入其骨架结构中。实验表明, 合并入骨架的锂能够改变MOF-5的结构和表面化学性质。不同的xLi-MOF-5能够不同程度降低骨架相互穿插的程度从而导致其吸附分离能力的大幅改变。其中, 3Li-MOF-5具有最高的二氧化碳捕获能力(5.47 mmol·g^-1), 对40% CO₂/60% CH₄混合气体具有最优吸附选择性。

关键词: MOF-5 CO₂/CH₄分离锂掺入穿插结构

基金项目: 国家自然科学基金(No.41140051)资助项目。

Abstract: Variance lithium content MOF-5 (xLi-MOF-5, x=0, 1, 3, 5) were prepared by using solvothermal method. Lithium cation can be incorporated with MOF-5 during its crystallization process. The experiment demonstrated that lithium incorporation have significantly led different structure and surface chemistry in MOF-5. Different xLi-MOF-5 can reduce framework interpenetration level dissimilarly and lead material with substantially different adsorption separation properties. The 3Li-MOF-5 shows the highest CO₂ capacity (5.47 mmol·g^-1) and the best selectivity on 40% CO₂/60% CH₄ mixed gas.

Keywords: MOF-5 CO₂/CH₄ separation lithium incorporation interpenetration structure

投稿时间：2014-09-22 修订日期：2014-12-25

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Somboon Chaemchuen,周奎,姚宸,罗志雄,Francis Verpoort.锂参与合成MOF-5用于CO₂/CH₄混合气体分离[J].无机化学学报,2015,31(3):509-513.

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