金属-有机骨架材料用于去除天然气中H2S的计算研究
众所周知,天然气作为一种利用效率高的清洁能源,其需求量正与日俱增。但天然气中包含的H2S等有害气体会危害人类健康、腐蚀设备、污染生态环境等。为解决这一问题,寻找良好的H2S吸附剂,本文采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟方法,针对天然气中H2S/CH4混合气分离,对33种具有代表性的稳定金属-有机骨架(MOF)材料进行 H2S 选择性和工作容量(变压吸附(PSA)及真空变压吸附(VSA)过程)的筛选。结果表明, ZIF-80, Zn2-bpydtc, CAU-1-(OH)2, CH3O-MOFa 最适用于本体系 VSA 过程的气体分离；而后两者最适用于PSA过程的气体分离。通过分析高选择性和高工作容量材料的结构特征,发现改性官能基团以及小孔作用的出现是影响选择性的关键因素,其中―Cl、―OH、―OCH3基团对H2S气体的吸附作用力最强。具有高的工作容量材料的特点是选择性高,对气体吸附作用力大,吸附位置多。基于筛选出的高选择性、高工作容量的稳定MOF材料总结出的强化H2S选择性及工作容量的一般性规律,为MOF材料应用于天然气脱硫提供了理论基础。
H2S、金属-有机骨架、天然气、筛选、分离
O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)
The project was supported by the National Key Basic Research Program of China 9732013CB733503;National Natural Science Foundation of China21136001,21276008,21276009,21322603;Doctoral Program of Higher Education of China 20110010130001.国家重点基础研究发展规划项目9732013CB733503;国家自然科学基金21136001,21276008,21276009,21322603;教育部博士点基金20110010130001
2015-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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