咪唑酯金屬—有機骨架材料的制備及成型研究.pdf

1、沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)材料(ZIFs)是水熱穩(wěn)定性良好的金屬-有機骨架材料，在吸附分離、氣體儲存、催化等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。但新合成的ZIFs是納米級細粉，成型過程對其結(jié)構(gòu)和性能的影響極大，是必須解決的關(guān)鍵瓶頸。因此，本文開展了ZIF-8的合成條件優(yōu)化及成型過程研究，并用實驗和計算機模擬的方法，考察了ZIF-8原粉及成型樣品對小分子烴類的吸附分離效果。
　　 以溶劑熱法，探索批量合成ZIF-8的方法。通過考察加料順序、晶化時間、

2、晶化溫度、原料物質(zhì)的量配比，結(jié)合XRD、N2吸脫附分析、SEM等表征手段，確定了最佳的合成條件為:先加入2-甲基咪唑，后加入Zn(NO3)2·6H2O，晶化時間為24小時，晶化溫度為140℃，Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑的物質(zhì)的量之比為1∶3。
　　 對ZIF-8原粉進行成型試驗，選擇田菁粉、甲基纖維素、羥乙基纖維素、高嶺土作為粘結(jié)劑，蒸餾水、稀硝酸、三氯乙酸、乙酸、甘油作為膠溶劑，粘結(jié)劑的質(zhì)量為原粉質(zhì)量的10％。結(jié)

3、合XRD、BET和強度測試，對成型條件進行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)粘結(jié)劑為甲基纖維素和田菁粉，膠溶劑為三氯乙酸時，成型樣品的比表面積損失小。
　　 用GCMC方法分別模擬ZIF-8對甲烷、乙烷/乙烯、丙烷/丙烯純組分及混合氣體的吸附。結(jié)果表明，吸附過程受焓效應(yīng)和熵效應(yīng)的共同作用。低壓時烷烴的吸附量大，高壓時烯烴的吸附量大;吸附位的研究表明，在烴類氣體的吸附過程中，吸附位點分別為咪唑酯C=C雙鍵附近和六元環(huán)孔道的中心。
　　 采用恒體積