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有機框架(MOF)材料研發(fā) 可用于六氟化硫的捕獲
2022年06月24日 11:42:19 來源:化工儀器網(wǎng) 作者:楊 點擊量:4862

西安交通大學化工學院楊慶遠教授課題組開發(fā)了系列具有不同孔結構的金屬-有機框架(MOF)材料,,可用于六氟化硫的捕獲,。他們的研究表明,具有一維納米孔道且孔尺寸與SF6分子動力學直徑相近的MOF材料具有良好的六氟化硫捕獲效果,。

  【化工儀器網(wǎng) 項目成果】六氟化硫,,是一種無機化合物,化學式為SF6,。SF6是強電負性氣體,,它的分子極易吸附自由電子而形成質(zhì)量大的負離子,削弱氣體中碰撞電離過程,,因此其電氣絕緣強度很高,,在均勻電場中約為空氣絕緣強度的2.5倍。因此,SF6具有良好的化學穩(wěn)定性,、耐腐蝕性和電絕緣性,,在半導體、電力設備,、航空航天,、金屬加工、醫(yī)療等領域應用廣泛,。
 
  但六氟化硫也是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》中重點控制的溫室氣體之一,,它的溫室效應是二氧化碳的22800倍,《京都議定書》將其列為六大溫室氣體之一,。但是,,目前各行業(yè)中使用的六氟化硫僅有一小部分被回收利用,大部分被直接排放到空氣中,。
 
  針對上述問題,,西安交通大學化工學院楊慶遠教授課題組開發(fā)了系列具有不同孔結構的金屬-有機框架(MOF)材料,可用于六氟化硫的捕獲,。他們的研究表明,,具有一維納米孔道且孔尺寸與SF6分子動力學直徑相近的MOF材料具有良好的六氟化硫捕獲效果。
 
  MOF材料Ni(ina)2的孔徑為0.6 nm,,和SF6的分子大小(0.52 nm)非常匹配,,因此該材料表現(xiàn)出優(yōu)良的六氟化硫捕獲效果,Ni(ina)2在298K(0.1 bar)下的SF6吸附量為2.39 mmol/g,,其SF6/N2分離比高達375,。經(jīng)理論模擬計算和單晶結構解析表明Ni(ina)2框架和六氟化硫分子之間存在較強的作用力,可以從低濃度SF6-N2混合氣中選擇性地捕獲六氟化硫分子,。
 
  據(jù)介紹,,該研究團隊的動態(tài)突破實驗也進一步表明Ni(ina)2具有良好的SF6/N2實際分離效果,該工作為工業(yè)上含氟電子氣體的捕獲提供了思路,。
 
  相關論文Pore-Structure Control in Metal–Organic Frameworks (MOFs) for Capture of the Greenhouse Gas SF6 with Record Separation于近日發(fā)布在《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.),,并被選為熱點論文(Hot paper)。
 
  參考來源:中國科學報
 
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