CH4是僅次于CO₂的重要溫室氣體，因其排入大氣而引起的氣候異常以及對臭氧層的破壞，已經(jīng)成為全世界共同面臨的重大問題。煤礦乏風是最大的甲烷工業(yè)排放源，但由于煤礦乏風存在流量大、瓦斯?jié)舛鹊�、甲烷富集困難和安全隱患等問題，使得收集和利用煤礦乏風瓦斯，減少溫室氣體排放，成為我國面臨的緊迫任務(wù)。因此，設(shè)計對甲烷具有高選擇性、高吸附容量、低解吸能耗的新型吸附分離材料以降低煤礦乏風中CH₄的含量是本課題解決的主要問題。 活性炭或各種類型的分子篩等多孔材料因其特定的骨架結(jié)構(gòu)、大比表面積和良好的熱穩(wěn)定性而成為吸附甲烷的首選對象。實踐證明，大比表面積的活性炭或分子篩即使微孔、介孔甚至大孔所占的百分比再高，也不能有效地吸附甲烷分子。因為甲烷分子的動力半徑只有3.82，孔徑大小不適宜的單一表面并不能捕獲它。這一特點也成為吸附甲烷分子的障礙。文獻表明，多孔分子篩對氣體吸附性能的好壞，不僅與材料的骨架結(jié)構(gòu)和比表面積有關(guān)，孔道極性、孔徑大小和孔容也是影響氣體吸附的重要原因。 圍繞如何設(shè)計合成新型的多孔材料，孔徑尺寸與所吸附氣體分子的動力半徑相匹配為目的，改善和提高多孔分...

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1孔徑跨度為3.8～28.8的IRMOF-n(n=1,6,8,10,16)單晶結(jié)構(gòu)

孔徑跨度為3.8~28.8的IRMOF-n(n=1,6,8,10,16)單rystalstructureofIRMOF-n(n=1,6,8,10,and16)with3.828.8配體為例。Zn4O(BDC)3·(DMF)8(C6H5Cl....

圖1-2(a)MOF-5的單晶結(jié)構(gòu)；(b)MOF-5的球棒模型

6拓撲結(jié)構(gòu)(圖1-2)[12,13]，是以BDC為鏈接(Linker)將八面體[Zn4O(CO2)6]次級結(jié)構(gòu)單元(Secondarybuildingunit,SBU)橋連在一起形成的三維（3D）立方網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。MOF-5熱穩(wěn)定性較強，當溫度高達300℃時，客體分子脫除后....

圖1-5(a)MOF-177晶體結(jié)構(gòu)；(b)MOF-14晶體結(jié)構(gòu)

第1章緒論,4′,4″-苯基-1,3,5-三苯甲酸(H3BTB)為配體，不僅可以與Z甲酰胺(DEF)溶劑中，能得到多孔骨架材料Zn4O(BTB)27)(圖1-5a)，還可以與Cu2+在乙醇、二甲基甲酰胺(DMF系中，于65℃處理24h生成3....

圖1-9含極性修飾基團的對苯二甲酸分子結(jié)構(gòu)式

酸(H4dhtp)配體(圖1-9)。Wu等[21]和Dietzel等[22]發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)相似的金屬-有機骨架M2(dhtp)(H2O)2·8H2O(M=Mg，Mn，Co，Ni，Zn；dhtp=2,5-dihydroxyterephthalate)被活化失去H2O組分之后....

本文編號：3994524