金屬-有機(jī)和共價(jià)有機(jī)骨架材料分離煙道氣性能的分子模擬研究.pdf

1、金屬-有機(jī)骨架材料(MOFs)和共價(jià)有機(jī)骨架材料(COFs)都是具有類似沸石結(jié)構(gòu)的新型納米多孔材料。MOF材料和COF材料的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，性能優(yōu)異，極具研究?jī)r(jià)值。計(jì)算化學(xué)研究方法已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于兩種材料的研究中，通過該方法，不僅能夠從微觀層面上研究材料的性質(zhì)，還可以預(yù)測(cè)具有目標(biāo)性能的材料，從而降低實(shí)驗(yàn)成本，加快研究進(jìn)程。
　　本文采用分子模擬方法，分別模擬了在實(shí)際煙道氣中，MOF材料和COF材料的二氧化碳分離性能，并重點(diǎn)研究了雜質(zhì)

2、對(duì)材料分離性能的影響。由于兩類材料具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以本文分別進(jìn)行討論。主要內(nèi)容包括：⑴采用分子模擬的方法，研究實(shí)際煙道氣中的雜質(zhì)（H2O、O2和SO2），對(duì)5種MOF材料(ZIF-8、NOTT-300、UiO-66(Zr)、UiO-66-NH2和UiO-66-2COOH)和7種COF材料（TpBD、TpPa-1、TpPa-2、COF-42-bnn、COF-42-gra、COF-43-bnn和COF-43-gra）分離煙道氣性能的影

3、響。研究表明，H2O對(duì)MOF材料和COF材料分離性能的影響最大，O2和SO2對(duì)MOF材料的分離性能基本沒有影響，而SO2對(duì)COF材料的分離性能有輕微影響。⑵同樣采用分子模擬的方法，在模擬的實(shí)際工業(yè)條件中，分別研究上述MOF材料和COF材料對(duì)煙道氣的分離性能。綜合比較發(fā)現(xiàn)，在干燥的環(huán)境下，材料UiO-66-2COOH和TpPa-1的CO2/N2分離選擇性最高，而在濕潤(rùn)的環(huán)境下，材料UiO-66-NH2和COF-42-gra的CO2/N2分