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多孔液体在CO_(2)捕集与利用领域的研究进展

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精细化工 2024年第1期41卷 1-12,60页

作者：汪静雯王德超辛洋洋鞠晓茜蒙蜀黔都峙烨李嘉迪郑亚萍杨志远西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054 西北工业大学化学与化工学院陕西西安710029 国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021

为助力中国早日实现“双碳”目标,深入落实化工领域绿色低碳可持续发展的重要举措,吸附/吸收耦合有望成为气体分离的绿色变革性分离技术,其关键是高性能吸附(收)材料的开发。多孔液体作为一类具有永久孔隙的液体材料,兼具了液体吸收剂... 详细信息

为助力中国早日实现“双碳”目标,深入落实化工领域绿色低碳可持续发展的重要举措,吸附/吸收耦合有望成为气体分离的绿色变革性分离技术,其关键是高性能吸附(收)材料的开发。多孔液体作为一类具有永久孔隙的液体材料,兼具了液体吸收剂的易于管道输送、传质传热效果好等优点和固体吸附剂的高比表面积、高孔隙率等优点,有望成为新一代CO_(2)捕集的绿色变革性介质。该文首先简单介绍了多孔液体发展历程;然后,重点对多孔液体在CO_(2)的吸附/吸收、膜分离、催化转化等领域的应用进行了论述,并对多孔液体性能和优缺点进行了分析归纳。最后,对多孔液体目前面临的挑战和未来发展趋势进行了展望。

关键词：多孔液体多孔材料 CO_(2)捕集 CO_(2)利用膜分离

MOFs基多孔液体的合成及其气体吸附分离的应用

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化工新型材料 2024年

作者：都峙烨王德超汪静雯李嘉迪鞠晓茜辛洋洋郑亚萍杨志远西安科技大学化学与化工学院西北工业大学化学与化工学院国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室

多孔液体（PLs）是一种兼具多孔固体材料与流动液体材料两者优点的新型材料，自2007年PLs的概念首次被提出以来，已经受到了广泛关注。目前，基于不同多孔客体（如多孔有机笼、金属有机多面体、共价有机框架、多孔碳、沸石、空心硅、金... 详细信息

多孔液体（PLs）是一种兼具多孔固体材料与流动液体材料两者优点的新型材料，自2007年PLs的概念首次被提出以来，已经受到了广泛关注。目前，基于不同多孔客体（如多孔有机笼、金属有机多面体、共价有机框架、多孔碳、沸石、空心硅、金属有机框架等）的PLs陆续被报道，作为多孔客体，其中金属有机框架（MOFs）由于其比表面积大、可调的孔隙结构、良好的热稳定性及化学稳定性等优点，成为制备PLs优异的先进多孔客体，但目前鲜有基于MOFs的PLs的专门综述。以UiO-66、ZIF基PLs为代表归纳了MOFs基PLs的合成进展，并总结了其在气体吸附分离领域的应用，最后，对MOFs基PLs的未来发展进行了展望。

关键词：多孔液体金属有机框架 CO 捕集吸附剂离子液体

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多孔液体的设计合成与应用研究进展

化工学报 2023年第1期74卷 257-275页

作者：宇国佳靳冬玉周智勇张帆任钟旗北京化工大学化学工程学院化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

多孔液体是结合了固-液两相优势的具有稳定永久空腔结构及流动性的新型材料,具有优异的物理化学特性和广阔的应用前景。本文回顾了多孔液体的研究和发展历程,重点总结了各种不同类型多孔液体的设计合成、物性表征和机理模拟计算方面的... 详细信息

多孔液体是结合了固-液两相优势的具有稳定永久空腔结构及流动性的新型材料,具有优异的物理化学特性和广阔的应用前景。本文回顾了多孔液体的研究和发展历程,重点总结了各种不同类型多孔液体的设计合成、物性表征和机理模拟计算方面的研究进展,详细分析了多孔液体的形成和作用机理,介绍了多孔液体在气体分离、手性诱导、萃取分离及催化等方面的应用及进展。最后,对多孔液体的未来发展方向进行了展望。

关键词：多孔液体设计合成物化特性应用研究进展

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多孔液体设计制备及性能分析研究进展

化工进展 2022年第7期41卷 3660-3675页

作者：生丽莎陈振乾东南大学能源与环境学院江苏南京210096 江苏省太阳能技术重点实验室江苏南京210096 教育部能源热转化与控制重点实验室江苏南京210096

多孔液体(porous liquids,PLs)作为一种新型材料,由于兼具固体多孔性和液体流动性,在催化、储能、石油化工、光电材料、气体吸附分离、气体储运、生物医药等领域具有广泛的应用前景。但多孔液体制备过程中存在合成路线复杂、有机溶剂挥... 详细信息

多孔液体(porous liquids,PLs)作为一种新型材料,由于兼具固体多孔性和液体流动性,在催化、储能、石油化工、光电材料、气体吸附分离、气体储运、生物医药等领域具有广泛的应用前景。但多孔液体制备过程中存在合成路线复杂、有机溶剂挥发、液体黏度大、久置沉淀等问题,制约了多孔液体的进一步发展与应用。本文围绕多孔液体的设计制备过程中存在的可行性、稳定性、流动性及碳捕集性能等问题,阐述了多孔液体的种类,综述了近年来多孔液体制备方法和流程以及多孔液体内核外冠结构对稳定性、流动性的影响,概述了目前多孔液体在碳捕集方面的研究进展。最后对多孔液体在制备合成方面的挑战进行了归纳总结,在气体吸附分离及其他方面的应用进行了展望。

关键词：多孔液体稳定性分散流动吸附

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多孔离子液体的构筑及应用

化学学报 2022年第6期80卷 848-860页

作者：李晓倩张靖苏芳芳王德超姚东东郑亚萍西北工业大学化学与化工学院西安710129

多孔液体(Porous Liquids,PLs)是一类结合了多孔固体永久性孔隙与液态流动性优势的新材料.自2007年,PLs的概念被首次提出以来,其在合成策略与应用领域方面均取得了较大的突破.然而,传统的PLs因高黏度、高密度、高熔点与高原材料成本等... 详细信息

多孔液体(Porous Liquids,PLs)是一类结合了多孔固体永久性孔隙与液态流动性优势的新材料.自2007年,PLs的概念被首次提出以来,其在合成策略与应用领域方面均取得了较大的突破.然而,传统的PLs因高黏度、高密度、高熔点与高原材料成本等缺陷极大程度制约了其在流动工业系统中的大规模应用.因此,迫切需要寻求理想的位阻溶剂用于制备先进的多孔液体.离子液体(Ionic Liquids,ILs)因独特的可调节物理特性、非挥发性、高稳定性、易获得、经济性高、低再生能耗等特性,使其成为构筑PLs中最具有应用前景的理想溶剂之一.在过去的5年间,基于多种ILs与先进多孔固体(如有机笼、金属有机框架、中空碳、沸石、多孔聚合物等)制备的多孔离子液体(Porous Ionic Liquids,PILs)被陆续报道.PILs独特的永久性孔隙、无溶剂挥发、再生能力强、黏度可调、低熔点、高稳定性等特性加快了其在气体吸附、分离、催化、萃取、分子分离等领域的快速发展.本综述围绕PILs的构筑策略、特性、应用领域等阐述了其研究进展.最后,对PILs在制备中存在的挑战与未来的研究方向进行了归纳与展望.

关键词：多孔离子液体多孔液体离子液体气体吸附分离催化

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多孔液体在CO捕集与利用领域的研究进展

精细化工 2023年

作者：汪静雯王德超辛洋洋鞠晓茜蒙蜀黔都峙烨李嘉迪郑亚萍杨志远国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室西安科技大学化学与化工学院西北工业大学化学与化工学院

为助力中国早日实现“双碳目标”，深入落实化工领域绿色低碳可持续发展的重要举措，吸附/吸收耦合有望成为气体分离的绿色变革性分离技术，其关键是高性能吸附(收)材料的开发。多孔液体作为一类具有永久孔隙的液体材料，兼具了液体吸... 详细信息

为助力中国早日实现“双碳目标”，深入落实化工领域绿色低碳可持续发展的重要举措，吸附/吸收耦合有望成为气体分离的绿色变革性分离技术，其关键是高性能吸附(收)材料的开发。多孔液体作为一类具有永久孔隙的液体材料，兼具了液体吸收剂的易于管道输送、传质传热效果好等优点和固体吸附剂的高比表面积、高孔隙率等优点，有望成为新一代CO2捕集的绿色变革性介质。该文首先简单介绍了多孔液体发展；然后，重点对多孔液体在CO2的吸附/吸收、膜分离、催化转化等领域的应用进行了论述，并对多孔液体性能和优缺点进行了分析归纳。最后，对多孔液体目前面临的挑战和未来发展趋势进行了展望。

关键词：多孔液体多孔材料 CO 捕集 CO 利用膜分离

基于不同粒径ZIF-8多孔液体的二氧化碳捕集性能

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精细化工 2023年第3期40卷 572-583页

作者：王焕君靳归李野张珂新张庆文邢侠王娟郭东方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

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... 详细信息

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。

关键词：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

多孔液体和金属-有机笼用作气相色谱固定相的研究

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多孔液体和金属-有机笼用作气相色谱固定相的研究

作者：杨玉平云南师范大学

学位级别：硕士

新型多孔固体材料表现出独特的性质,如高比表面积、永久孔隙率和稳定性高等,在吸附、分离、催化等领域得到了广泛的应用,主要包括金属-有机骨架(MOFs)、共价有机骨架(COFs)等。多孔液体(PLs)材料因结合了固体材料的永久孔隙和液体的良... 详细信息

新型多孔固体材料表现出独特的性质,如高比表面积、永久孔隙率和稳定性高等,在吸附、分离、催化等领域得到了广泛的应用,主要包括金属-有机骨架(MOFs)、共价有机骨架(COFs)等。多孔液体(PLs)材料因结合了固体材料的永久孔隙和液体的良好流动性、传质性,在众多领域引起了人们的关注。金属-有机笼(MOCs)作为一类新型多孔晶体材料,一个吸引人的优势就是金属配位键的原子水平控制,这导致了它在明确形状、大小和内部空腔方面结构的可调性和可控性。然而,PLs和MOCs在色谱领域的应用仍处于起步阶段,致力于设计和合成新的PLs和MOCs并用于对映选择性分离是科研人员追求的目标。本论文主要合成了两种不同类型的手性PLs和一种手性MOC作为气相色谱固定相,并将其制备成色谱柱,探究其对手性化合物、混合物、异构体的分离性能,具体内容如下:(1)第一章首先介绍了手性的基本概念,拆分意义及拆分方法;其次,描述了气相色谱的概念、固定相的类型;最后,概述了PLs和MOCs的概念、合成策略及其应用。(2)第二章合成了一种手性金属-有机框架D-his-ZIF-8,并将其分散于位阻溶剂1-丁基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐([Bpy][NTf])中制备了第三类PL材料D-his-ZIF-8-[Bpy][NTf]。将D-his-ZIF-8-[Bpy][NTf]作为气相色谱固定相制备了色谱柱。该柱对包括酯、酮、醚、醇、卤代烃、氨基酸衍生物在内的12个手性化合物表现出了良好的分离效果,对正构烷烃、正构醇、芳香烃混合物和异构体也有较好的分离性能。(3)第三章通过化学修饰法合成了基于环糊精的第I类PL(γ-CD-PL),并将其作为气相色谱固定相,采用静态法制备了γ-CD-PL色谱柱。结果表明11种手性化合物(包括酯、醚、醇、醛、有机酸、氨基酸衍生物等)在γ-CD-PL柱上都得到了良好的拆分,对混合物和异构体也表现出了较好的分离效果。(4)第四章使用1,4,5,8-萘四酸二酐和L-缬氨酸合成了手性配体HL,再与Cu配位形成手性金属-有机笼MOC-V,将MOC-V作为气相色谱固定相,采用静态涂敷法制备色谱柱用于气相色谱分离。MOC-V色谱柱不仅对正构烷烃混合物、正构醇混合物和苯系物表现出优秀的分离性能,而且对不同种类的异构体和对映异构体(如酯、卤代烃、醇、醚、醛和氨基酸衍生物等)也有较好的分离能力。

关键词：多孔液体金属-有机笼气相色谱手性化合物手性分离

MOFs基多孔液体的制备及CO吸附分离应用

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精细化工 2023年

作者：靳归黄琳王娟王焕君西安建筑科技大学机电工程学院西安清洁能源重点实验室西安建筑科技大学机电工程学院陕西省纳米材料与纳米技术重点实验室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) 高效灵活煤电及碳捕集利用封存全国重点实验室

多孔液体（PLs）是一种结合了多孔固体材料永久孔隙率和液体流动性的新型液体材料，在气体吸附和分离、催化等应用领域中展示出巨大的潜力。金属框架材料（MOFs）因其高的比表面积、热和化学稳定性、独特的结构以及制备简单的特点有望... 详细信息

多孔液体（PLs）是一种结合了多孔固体材料永久孔隙率和液体流动性的新型液体材料，在气体吸附和分离、催化等应用领域中展示出巨大的潜力。金属框架材料（MOFs）因其高的比表面积、热和化学稳定性、独特的结构以及制备简单的特点有望成为构筑PLs多孔宿主的最佳候选材料之一。近些年来，基于MOFs（ZIF-8、ZIF-67、UiO-66等）基多孔液体相关研究被陆续报道。首先，该文介绍了多孔液体的分类；其次，总结了近些年来MOFs基多孔液体的制备以及应用；最后，对MOFs基多孔液体的制备存在的挑战与未来的发展方向进行了总结与展望。

关键词：多孔液体气体吸附分离催化二氧化碳