活性炭/金属有机骨架复合吸附材料的制备及其CH4/N2吸附分离性能研究

摘要：

煤层气富含甲烷(CH4),但井下抽采时会混入大量空气导致CH4浓度低、利用难度大,因此富集提浓并高效利用低浓度煤层气的关键是实现CH4与氮气(N2)的高效分离.以三水硝酸铜(Cu(NO3)2•3H2O)和异烟酸(HINA)为原料,通过逐步合成法制备了活性炭/金属有机骨架(AC/MOFs)复合吸附材料,通过X射线衍射、热重分析和扫描电子显微镜等进行了表征,并研究了气体吸附性能、选择性以及吸附热.结果表明,制备的AC/Cu(INA)2复合材料具有AC和Cu(INA)2的特征衍射峰,并且观察到了Cu(INA)2在AC上的生长.AC/Cu(INA)2复合材料在100 kPa、298 K下的CH4吸附量为12.6 cm3/g,CH4/N2选择性为5.5(比原材料AC提升了17.3%),并且CH4(14.9 kJ/mol)的吸附热高于N2(11.9 kJ/mol).

关键词：甲烷、氮气、活性炭、金属有机骨架、复合材料、逐步合成法

所属期刊栏目：48

分类号：TQ028.1(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金U20B6004

在线出版日期：2023-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：163-169,175