基于不同粒径ZIF-8多孔液体的二氧化碳捕集性能

作     者：王焕君 靳归 李野 张珂新 张庆文 邢侠 王娟 郭东方 WANG Huanjun;JIN Gui;LI Ye;ZHANG Kexin;ZHANG Qingwen;XING Xia;WANG Juan;GUO Dongfang

作者机构：高效灵活煤电及碳捕集利用封存全国重点实验室北京102209 二氧化碳捕集与处理北京市重点实验室(中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司)北京102209 西安建筑科技大学陕西省纳米材料与技术重点实验室陕西西安710055 华能上海石洞口发电有限责任公司上海200942 

出 版 物：《精细化工》 (Fine Chemicals)

年 卷 期：2023年第40卷第3期

页      面：572-583页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081702[工学-化学工艺] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司院基金项目(TY-21-CERI03) 中国华能集团科技项目(HNKJ20-H58,HNKJ21-H18,HNKJ21-H67)。 

主　　题：多孔液体 二氧化碳捕集 金属有机骨架 吸附动力学 CO_(2)/N_(2)选择性 功能材料 

摘      要：通过粒径调控策略制备了基于不同粒径ZIF-8的多孔液体(PLs),并用于CO_(2)的捕集。考察了ZIF-8粒径对多孔液体捕集CO_(2)的吸附容量、吸附速率、CO_(2)/N_(2)选择性及循环稳定性的影响,并对不同粒径多孔液体的CO_(2)吸附动力学进行研究。结果表明,多孔液体中具有永久的孔隙结构,不同多孔液体均具有优异的流动性。3种不同粒径的多孔液体室温下放置60 d或4500 r/min下离心5 min后均未出现聚集、沉积现象,表明不同粒径多孔液体均具有较好的稳定性。由不同粒径ZIF-8合成的多孔液体对CO_(2)的吸附过程包括物理吸附和化学吸附。其中,ZIF-8粒径为43 nm的多孔液体ZIF-8-PLs(43)对CO_(2)的饱和吸附容量最大,为63.0 mg/g;ZIF-8-PLs(145)展现了较快的CO_(2)吸附速率,准二级动力学常数为1.91×10^(-3)g/(mg·min);ZIF-8-PLs(1400)具有最高的CO_(2)/N_(2)选择性,是ZIF-8-PLs(43)的4.7倍;3种多孔液体经过4次再生后均具有较好的循环稳定性。