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作者:何佳华;张燕;阎鹏飞;黄铭康;孙晓宣;周利琴;赵祯霞;
单位:广西大学化学化工学院;
摘要:针对室内低浓度甲苯等芳香类挥发性有机物(VOCs)的高效吸附难题,系统对比了微波法、溶剂热法及蒸气扩散法制备的γ-环糊精基金属有机框架(γ-CD-MOF)的微观结构差异及其甲苯吸附性能。结果表明,蒸气扩散法制备的γ-CD-MOF-V因甲醇蒸气缓慢扩散诱导晶体有序生长,形成孔径为6.2、10.6?的多级微孔结构,其比表面积(1 153 m~2/g)和总孔容积(0.46 cm~3/g)显著大于微波法制备的γ-CD-MOF-M(250 m~2/g, 0.11 cm~3/g)和溶剂热法制备的γ-CD-MOF-S(321 m~2/g, 0.12 cm~3/g)产物。吸附性能测试表明:γ-CD-MOF-V在298 K下对甲苯的饱和吸附量达2.57 mmol/g,分别是γ-CD-MOF-S(1.10 mmol/g)和γ-CD-MOF-M(0.81 mmol/g)的2.3倍和3.2倍。动态穿透实验表明:γ-CD-MOF-V的工作吸附容量(283.9 mg/g)及有效吸附位点利用率(Q_w/Q_e=0.87)均表现最优。机制分析表明:蒸气扩散法通过调控晶体生长动力学,实现了微孔尺寸与甲苯分子(动力学直径为5.8?)的精准匹配。
关键词:环糊精基金属有机框架;;芳香类挥发性有机物;;蒸气扩散法;;吸附
基金资助:国家自然科学基金项目(22178073);; 广西科技基地和人才专项(桂科AD24010026)