洁净煤技术

作者：陈羿戬, 生梦龙, 李庆华, 王志

关键词：UiO−66−NH₂,规模化制备,膜分离,CO₂捕集,水促进

UiO−66−NH2是典型Zr基金属有机框架（Zr-MOFs），在CO2吸附领域应用前景广阔，是与聚乙烯基胺（PVAm）结合制备混合基质膜（MMMs）的较好填料。但UiO−66−NH2合成反应规模化效应明显，难放大到十克级以上。通过调节水–乙酸的比例，合成了一系列UiO−66−NH2，并通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、比表面积测试与孔隙率分析（BET）对样品进行表征。通过分析表征结果，提出一种水–乙酸促进Zr-MOFs二级结构（SBU）形成的机理，以此为指导成功实现UiO−66−NH2颗粒的百克级规模化合成。此外，将该材料与聚乙烯基胺（PVAm）结合制备了UiO−66−NH2/PVAm混合基质膜，用模拟烟道气（CO2、N2体积分数分别为15%、85%）进行分离性能测试，相较纯PVAm膜，UiO−66−NH2/PVAm混合基质膜分离性能提高，CO2渗透率达1 937 GPU，CO2/N2分离因子达85。根据成本估算结果，用混合基质膜可有效减少碳捕集成本，在实际燃煤烟道气碳捕集中有应用前景。

来源：2024年第10期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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