當前國際社會面臨全球氣候變暖和化石能源危機兩大問題。尋求高效環(huán)保的替代能源成為當前科學家們研究的熱點。從生物甲烷中吸附分離CO2和CH4,并將CH4應用于能源產(chǎn)業(yè)上對解決以上問題具有重大意義。本文圍繞新型Gr O@MOF的合成與CO2/CH4吸附分離,選擇兩種分別在常壓和中壓下對CO2具有吸附優(yōu)勢的Cu-BTC和MIL-53（Cr）材料與氧化石墨烯Gr O復合,研制具有高比表面積、高CO2容量和CO2/CH4吸附選擇性的Gr O@MOFs復合材料。（1）采用溶劑熱方法,成功合成系列出Gr O@Cu-BTC復合材料。其中,Gr O復合量為1%的1Gr O@Cu-BTC具有最高的BET比表面積和孔容（1437 m2/g和0.70 cm3/g,均比母體材料增加了23%）;其熱穩(wěn)定性也比母體材料略有提高;SEM和TEM顯示其具有Gr O-MOF交替的剛性片層結(jié)構(gòu)。（2）1GrO@Cu-BTC在273 K,1 bar下對CO2的吸附容量達到8.19 mmol/g,比母體材料提高了26%,并且具有很好的再生性能;IAST模型估算其對CO2/CH4的吸附選擇性高達14,比母體材料高出將近兩倍;其對C... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Mg-MOF-74和13X分子篩對CO2吸附等溫線

圖 1-2 Mg-MOF-74 和 13X 分子篩對 CO2吸附等溫線Fig. 1-2 CO2adsorption isotherms of Mg-MOF-74 and 13X在高壓下具有 CO2吸附優(yōu)勢的有 MOF-210、MOF-200、MOF-177、NU有常見的 MILs 系列。如前文所述的 NU-100 在 298 K、40 atm 下其 CO2吸也達到 2315 m2/g[10]（見圖 1-1(c)）。MOF-210 與 MOF-200 在 298 K、50 atm 下的 CO2吸附量將近 2400 mg見圖 1-3(b)），是目前 CO2吸附量最高的 MOF 材料。

華南理工大學碩士學位論文最典型的代表。Ferey et al.[20]測得 MIL-101 在 303 K，5 MPa 下的 CO2吸附容量達到 40 mmol/g（見圖 1-4）。除了對 CO2 的優(yōu)秀吸附性能外，MILs 系列優(yōu)異的水熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性也使其成為目前研究的熱點。本文的實驗對象之一MIL-53(Cr)也是其中一員。


本文編號：3017550