基于MOFs材料的低碳烃(C_(1)-C_(3))分离研究进展

作     者：张雨珂 刘倩 段媛媛 赵英杰 崔阳 史利娟 李向远 李剑川 范海明 易群 ZHANG Yuke;LIU Qian;DUAN Yuanyuan;ZHAO Yingjie;CUI Yang;SHI Lijuan;LI Xiangyuan;LI Jianchuan;FAN Haiming;YI Qun

作者机构：太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 太原理工大学环境科学与工程学院山西太原030024 武汉工程大学化工与制药学院湖北武汉430205 天脊煤化工集团股份有限公司山西长治046000 中国石油大学(华东)山东省油田化学重点实验室山东青岛266580 

基　　金：国家自然科学基金(U1810125,51776133) 山西省自然科学基金面上基金(201901D111082) 山西省科技计划揭榜招标项目(20191102002) 山东省油田化学重点实验室开放基金 中央高校基本科研业务费专项(19CX05006A) 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2022年第41卷第8期

页      码：4288-4302页

摘      要：低碳烃(C_(1)-C_(3))混合物的分离和纯化是化工过程中最重要且耗能最大的过程单元之一,开发温和条件下低能耗高选择性吸附分离C_(1)-C_(3)分子的固体吸附材料迫在眉睫。金属有机框架材料(MOFs)作为一类相对新颖的多孔有机-无机杂化材料,因其可控的拓扑结构和多样的化学微环境,在低碳烃分离和纯化领域受到广泛关注。本文概述了MOFs作为分离和纯化低碳烃气体吸附剂的特性,重点关注了MOFs材料在C_(1)(CO_(2)/CH_(4))、C_(2)、C_(3)烯/烷烃以及烯/炔烃分离领域的应用进展。首先归纳了MOFs材料在C_(1)-C_(3)烃类物质分离过程中的三种常见分离机制,并据此回顾了近年来MOFs材料对常见C_(1)-C_(3)烃类分子的吸附及分离性能;分析了MOFs材料在C_(1)-C_(3)烃类物质分离过程中的构效关系,总结了MOFs材料的孔道尺寸/形状、骨架柔性和表面功能的调控理念与方法,并提出MOFs材料成本高、水热稳定性差、主客体关系难以精准探测等制约其应用发展的现状。文章指出未来研究重点为开发低成本多样化专一性的新型配体,构造复合型吸附剂,并明确吸附分离过程中分离体系主客体性质,为MOFs材料用于低碳烃分离的定向设计提供了探索方向。

主 题 词：金属有机框架材料 吸附剂 分离 低碳烃 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-2037

馆 藏 号：203114112...