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聚酰亚胺的结构调控对炭分子筛膜微结构与气体分离性能影响的研究进展
1
作者 岳鑫朋 张新儒 王永洪 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期29-33,共5页
分析了聚酰亚胺近程结构和远程结构对炭分子筛膜结构与性能的影响,提出了理想聚酰亚胺结构应具备的特点,并对未来炭分子筛膜的发展做出展望。
关键词 近程结构 远程结构 分子结构设计 炭分子筛膜 气体分离
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金属有机骨架材料(MOFs)用于气态轻烃的高效分离研究进展 被引量：6
2
作者 王小青 常则宇 +2 位作者 李立博 杨江峰 李晋平 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2218-2234,共17页
气态轻烃(C1~C3)如甲烷、乙烯、丙烯分别作为应用最广的清洁燃料和大宗化工产品,在国民经济中占据重要的地位。然而,在其生产过程中广泛存在着分离与提纯能耗较高的问题。金属有机骨架材料(MOFs)作为第三代新型多孔材料,近年来在轻烃分... 气态轻烃(C1~C3)如甲烷、乙烯、丙烯分别作为应用最广的清洁燃料和大宗化工产品,在国民经济中占据重要的地位。然而,在其生产过程中广泛存在着分离与提纯能耗较高的问题。金属有机骨架材料(MOFs)作为第三代新型多孔材料,近年来在轻烃分离领域显示出巨大的应用潜力。本文综述了MOFs用于气态轻烃分离的现状和机理,总结了本文作者课题组针对不同轻烃产物的分离要求,对MOFs进行了精确的孔径调控、配体功能化修饰、构筑吸附位点、调变柔性结构“开口压力”等,实现了多种气态轻烃组分的高效分离。最后,针对低碳烃工业分离过程中存在的关键问题,对MOFs材料的吸附分离机理进行了深入分析,以及MOFs工业化应用所面临的结构稳定性与分离工艺匹配等进行了展望。 展开更多
关键词 气态轻烃 吸附剂 金属有机骨架 结构调控 吸附 分离
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多孔MoS_(2)的制备及其CO_(2)分离膜的研究进展
3
作者 胡芳妮 张新儒 王永洪 《现代化工》 北大核心 2025年第2期41-46,共6页
从MoS_(2)结构与气体分离性能的构效关系出发,综述了多孔MoS_(2)的微结构调整和制备方法、膜的制备及其CO_(2)分离机理,并介绍了多孔MoS_(2)纳米片用于CO_(2)分离膜的研究进展。结合多孔MoS_(2)的微结构与CO_(2)之间的相互作用及气体传... 从MoS_(2)结构与气体分离性能的构效关系出发,综述了多孔MoS_(2)的微结构调整和制备方法、膜的制备及其CO_(2)分离机理,并介绍了多孔MoS_(2)纳米片用于CO_(2)分离膜的研究进展。结合多孔MoS_(2)的微结构与CO_(2)之间的相互作用及气体传递特性,提出了设计和制备多孔MoS_(2)气体分离膜的方法,为国家实现双碳目标提供理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 多孔MoS_(2) 膜结构调控 CO_(2)分离膜 气体分离 传递机理
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天然橡胶/碳纳米管混合基质膜的气体传递特性 被引量：4
4
作者 李龙 王永洪 +3 位作者 王娟娟 张新儒 刘成岑 高宏华 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第2期265-270,共6页
为了提高CO2分离膜的性能,将多壁碳纳米管(MWCNTs)添加到天然橡胶(NR)中制备NR/MWCNTs混合基质膜。考察了MWCNTs含量对混合基质膜机械性能的影响,研究了MWCNTs含量、进料气压力和热交联时间对NR/MWCNTs混合基质膜CO2分离性能的影响,研... 为了提高CO2分离膜的性能,将多壁碳纳米管(MWCNTs)添加到天然橡胶(NR)中制备NR/MWCNTs混合基质膜。考察了MWCNTs含量对混合基质膜机械性能的影响,研究了MWCNTs含量、进料气压力和热交联时间对NR/MWCNTs混合基质膜CO2分离性能的影响,研究了膜的耐老化性能,探讨了混合基质膜的CO2传递机制。结果表明:随着MWCNTs的增加,混合基质膜的CO2渗透系数逐渐增加,而CO2/N2选择性先增加后减少;当MWCNTs与NR的质量比为2.0%,混合基质膜的气体分离性能达到最优,其CO2渗透系数和CO2/N2选择性分别为138 Barrer和12.5.随着压力的增加,膜的CO2渗透系数和CO2/N2选择性逐渐增加。当热交联时间为24 h,在压力为2 bar下,MWCNTs与NR的质量比为2.0%的NR/MWCNTs混合基质膜的CO2渗透系数和CO2/N2选择性分别为95 Barrer和16.8;且热交联的膜比未交联的混合基质膜具有更优异的耐老化性能,这是因为MWCNTs与NR形成紧密的交联网状结构。 展开更多
关键词 混合基质膜 CO2分离 天然橡胶 多壁碳纳米管 热交联
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不同孔径的阴离子柱撑金属有机骨架材料分离C_(2)H_(2)/C_(2)H_(4)
5
作者 叶张苗 刘兆壮 +3 位作者 王铭浠 王丽 杨江峰 李晋平 《石油化工》 北大核心 2025年第4期473-480,共8页
选用具有不同长度的阴离子柱NbOF_(5)^(2-)和SiF_(6)^(2-)合成了两种孔径分别为0.68 nm和0.56 nm的柱撑状金属有机骨架材料CuNbOF_(5)-TPPY及CuSiF_(6)-TPPY(TPPY为5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉)。利用XRD、TG和N2吸附-脱附等方法对材... 选用具有不同长度的阴离子柱NbOF_(5)^(2-)和SiF_(6)^(2-)合成了两种孔径分别为0.68 nm和0.56 nm的柱撑状金属有机骨架材料CuNbOF_(5)-TPPY及CuSiF_(6)-TPPY(TPPY为5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉)。利用XRD、TG和N2吸附-脱附等方法对材料的结构进行了表征,通过单组分气体吸附和混合气体穿透实验研究了两种材料对C_(2)H_(2)/C_(2)H_(4)的吸附分离性能。实验结果表明,孔径略小的CuSiF6-TPPY对C_(2)H_(2)/C_(2)H_(4)混合气体具有更好的分离能力,在298 K、1×10^(5)Pa下C_(2)H_(2)/C_(2)H_(4)选择性可达4.41,且该材料经多次吸附-脱附循环测试后仍保持着良好的可重复使用性和再生性。 展开更多
关键词 乙炔 乙烯 阴离子柱撑金属有机骨架材料 吸附分离
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MOF复合材料在气体吸附分离中的研究进展 被引量：15
6
作者 李建惠 兰天昊 +3 位作者 陈杨 杨江峰 李立博 李晋平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期167-179,共13页
作为一种新型多孔材料,金属有机骨架(metal-organic framework,MOF)材料因其具有高孔隙率、大比表面积、孔尺寸高度可调、结构多样等优点,近年来在气体吸附与分离领域显示出广阔的应用前景。然而,在MOF材料的工业化进程中,仍存在稳定性... 作为一种新型多孔材料,金属有机骨架(metal-organic framework,MOF)材料因其具有高孔隙率、大比表面积、孔尺寸高度可调、结构多样等优点,近年来在气体吸附与分离领域显示出广阔的应用前景。然而,在MOF材料的工业化进程中,仍存在稳定性差等问题需要解决。将MOF材料与其他功能材料进行复合,实现不同材料间的协同效应,在保证吸附分离性能的同时,显著提升MOF材料的结构稳定性。本综述概述了MOF基复合材料的构筑策略,与MOFs构筑复合材料的材料,包括碳基材料、离子液体、MOFs、分子筛等。分析了各种MOF复合材料在气体吸附与分离领域的应用进展,并对该研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 金属有机骨架材料 多孔材料 复合材料 协同效应 气体吸附分离
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高稳定双金属MOF材料用于低浓度乙烷的高效分离 被引量：10
7
作者 刘普旭 贺朝辉 +1 位作者 李立博 李晋平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期4211-4218,共8页
针对乙烷/乙烯分离过程中,缺乏高效稳定的乙烷选择吸附剂,采用溶剂热法合成了一种具有高稳定性的双金属微孔MOF材料MUV-10(Mn),通过吸附分离的方式,实现了乙烯中低浓度乙烷的高效分离。采用XRD、SEM、TGA、比表面分析等表征手段对所制... 针对乙烷/乙烯分离过程中,缺乏高效稳定的乙烷选择吸附剂,采用溶剂热法合成了一种具有高稳定性的双金属微孔MOF材料MUV-10(Mn),通过吸附分离的方式,实现了乙烯中低浓度乙烷的高效分离。采用XRD、SEM、TGA、比表面分析等表征手段对所制备材料的结构及形貌进行了确认和分析,详细测试了MUV-10(Mn)对乙烷和乙烯单组分气体的吸附性能,并进行了选择性和吸附热的计算。结果表明,MUV-10(Mn)在室温下的乙烷吸附量高于乙烯对于乙烷/乙烯混合气的选择性为1.42,且具有高的酸、碱和水蒸气稳定性。混合气体穿透实验表明,MUV-10(Mn)能够高效去除乙烯中的低浓度乙烷,得到高纯乙烯气体,在乙烯提纯方面显示出良好的应用前景。 展开更多
关键词 低碳烃 乙烷 乙烯 吸附 分离 金属有机骨架材料
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金属有机骨架材料(MOFs)用于乙烷/乙烯的高效分离 被引量：6
8
作者 兰天昊 贺朝辉 +2 位作者 杨玲 李晋平 李立博 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1219-1227,共9页
乙烯是重要的石油化工原料之一,在其生产过程中会产生乙烷等杂质气体,乙烷与乙烯的物理性质接近,采用传统精馏分离能耗较高。变压吸附工艺绿色高效,但是缺乏高效的乙烷选择性吸附剂。金属有机骨架材料(MOFs)是一类由金属离子与有机配体... 乙烯是重要的石油化工原料之一,在其生产过程中会产生乙烷等杂质气体,乙烷与乙烯的物理性质接近,采用传统精馏分离能耗较高。变压吸附工艺绿色高效,但是缺乏高效的乙烷选择性吸附剂。金属有机骨架材料(MOFs)是一类由金属离子与有机配体搭建而成的多孔配位聚合物,因其具有高比表面积、高孔隙率等优势,近年来在低碳烃分离领域显示出巨大的应用潜力。笔者介绍了系列乙烷选择性MOFs材料,其独特的结构能够比较好地选择性吸附乙烷,从而实现高效纯化乙烯气体,直接分离得到纯度≥99.95%的聚合级乙烯产品。综合前期的研究成果,指出提高乙烷选择性MOFs材料的选择性、吸附量及稳定性是未来该材料发展的重要方向。 展开更多
关键词 金属有机骨架材料(MOFs) 乙烷/乙烯(C2H6/C2H4)分离 不饱和金属空位 乙烷吸附位点
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6FDA型聚酰亚胺炭分子筛气体分离膜的构筑及其应用 被引量：2
9
作者 王荣 王永洪 +1 位作者 张新儒 李晋平 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1433-1445,共13页
高分子气体分离膜具有价格低和易加工等优点,但存在气体分离性能难以满足工业要求,以及耐老化性能和结构稳定性差等问题。炭分子筛膜不仅具有高力学性能,高耐热、耐化学腐蚀性能,而且存在适合气体传递的路径、对气体分子亲和性好的杂原... 高分子气体分离膜具有价格低和易加工等优点,但存在气体分离性能难以满足工业要求,以及耐老化性能和结构稳定性差等问题。炭分子筛膜不仅具有高力学性能,高耐热、耐化学腐蚀性能,而且存在适合气体传递的路径、对气体分子亲和性好的杂原子结构,以及分子辨识能力强的孔尺寸,表现出优异的气体分离性能,因而受到广泛的关注,被认为是最具应用前景的气体分离膜。6FDA型聚酰亚胺不仅具有较大的刚性和受限制的构象,且自由体积较大、分子结构可调、成孔性好和残炭量高,制备的炭分子筛膜的气体分离性能优于其他前体,受到学术界和工业部门的青睐。本文主要介绍了炭分子筛膜前体的结构设计原理,在热解过程中的炭化机理和微观结构的控制,炭结构对气体分离性能的影响,气体在膜中的传递机理,以及由6FDA型聚酰亚胺制备的炭分子筛膜在气体分离中的应用。结合科研实际,提出了6FDA型聚酰亚胺炭分子筛膜结构设计和制备的想法,为未来炭分子筛膜在气体分离中应用提供新的思路。 展开更多
关键词 炭分子筛膜 6FDA型聚酰亚胺 气体 分离 传递过程
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聚乙烯胺/Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT-NH_(2)混合基质膜的制备及气体传递性能 被引量：1
10
作者 王立维 王娟娟 +2 位作者 王永洪 张新儒 李晋平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期3068-3077,F0004,共11页
采用阳离子交换与Cu_(3)(BTC)_(2)原位合成相结合制备Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT,同时,借助3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基功能化制备Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT-NH_(2)杂化材料。然后,将杂化材料添加到聚乙烯胺(PVAm)基质中作为选择性涂层涂覆... 采用阳离子交换与Cu_(3)(BTC)_(2)原位合成相结合制备Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT,同时,借助3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基功能化制备Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT-NH_(2)杂化材料。然后,将杂化材料添加到聚乙烯胺(PVAm)基质中作为选择性涂层涂覆到聚砜(PSf)支撑体上,制备了PVAm/Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT-NH_(2)混合基质膜。通过XRD和FTIR对杂化材料的晶态结构和化学结构进行了表征,同时采用ATR-FTIR证实了Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT-NH_(2)杂化材料与PVAm基质之间存在氢键相互作用。系统性研究了PVAm/Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT-NH_(2)混合基质膜中MMT阳离子交换量、Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT与KH550的质量比、Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT-NH_(2)的负载量、操作压力、湿膜厚度、操作温度以及混合气作为原料气对膜CO_(2)渗透性、CO_(2)/N_(2)选择性的影响。结果表明:在纯气气氛,操作温度为25℃、操作压力为1 bar(1 bar=0.1 MPa)的条件下,当Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT-NH_(2)负载量为3%(质量)时,膜的气体分离性能最优,CO_(2)渗透率为203 GPU(1GPU=10-6 cm^(3)·cm^(-2)·s^(-1)·cmHg^(-1),1 cmHg=1333.22 Pa),CO_(2)/N_(2)选择性为100.7,远高于添加MMT、Cu_(3)(BTC)_(2)和MMT/Cu_(3)(BTC)_(2)混合物的混合基质膜。这是由于Cu_(3)(BTC)_(2)-MMT-NH_(2)具有层间快速传递通道且与聚合物基质有良好的相容性。此外,混合气测试条件下,混合基质膜运行360 h,仍能保持优异的CO_(2)分离性能稳定性。 展开更多
关键词 聚乙烯胺 混合基质膜 蒙脱土 传递通道 CO_(2)分离
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分子筛用于丙炔/丙烯的高效分离 被引量：2
11
作者 贺朝辉 杨玲 +1 位作者 李晋平 李立博 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期855-859,共5页
为解决传统的丙炔/丙烯分离能耗高,制约丙烯生产效率的问题,探讨了几种孔径尺寸接近的5A分子筛、4A分子筛和Silicalite-1分子筛对丙炔/丙烯的分离性能,通过吸附分离的方式,实现了高效的丙炔/丙烯分离。详细考察了5A分子筛、4A分子筛和Si... 为解决传统的丙炔/丙烯分离能耗高,制约丙烯生产效率的问题,探讨了几种孔径尺寸接近的5A分子筛、4A分子筛和Silicalite-1分子筛对丙炔/丙烯的分离性能,通过吸附分离的方式,实现了高效的丙炔/丙烯分离。详细考察了5A分子筛、4A分子筛和Silicalite-1分子筛在273 K和298 K下对丙炔/丙烯的单组分吸附性能,并进行了选择性计算。对5A分子筛、4A分子筛和Silicalite-1分子筛进行了模拟固定床的丙炔/丙烯(V(C 3H 4)∶V(C 3H 6)=1∶99)混合气穿透实验。结果表明,5A分子筛具有最优的分离效果。实现了基于分子筛对丙炔/丙烯的高效分离,为分子筛在低碳烃的分离应用提供了新的方向。 展开更多
关键词 分子筛 丙烯 丙炔 吸附 分离
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作为高效水氧化催化剂的多面体Cu2S块状晶体溶剂热合成 被引量：1
12
作者 魏聪聪 钟达忠 +4 位作者 李丹丹 王强 郭文君 郝根彦 赵强 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期421-429,共9页
以泡沫铜(CF)、硫代乙酰胺(TAA)为铜源和硫源,乙醇胺(en)为络合剂,乙醇为溶剂,在溶剂热的条件下,Cu^2+和en形成的[Cu(en) 2]^2+金属络合物,与溶液中的S^2-反应得到不稳定的无机-有机Cu2S-TAA前驱体。由其作为分子模板控制晶体的生长,制... 以泡沫铜(CF)、硫代乙酰胺(TAA)为铜源和硫源,乙醇胺(en)为络合剂,乙醇为溶剂,在溶剂热的条件下,Cu^2+和en形成的[Cu(en) 2]^2+金属络合物,与溶液中的S^2-反应得到不稳定的无机-有机Cu2S-TAA前驱体。由其作为分子模板控制晶体的生长,制备了生长于泡沫铜基底上的Cu2S十四面体,将其作为高效的水氧化催化剂对Cu2S催化剂的阳极析氧电化学性能进行测试。结果表明:在1 mmol/L KOH电解液中,当电流密度为20 mA/cm^2时,过电位为200 mV,并且可以保持长达30 h的持久稳定性。 展开更多
关键词 Cu2S 溶剂热法 晶体生长 水氧化 阳极析氧反应
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调控高稳定CAU-10-X(X=H、NO_(2)、CH_(3))孔化学环境以实现N_(2)O高效捕获
13
作者 张迎迎 张飞飞 +2 位作者 马蕾 王丽 杨江峰 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2213-2221,共9页
合成3种具有不同取代基(—X)的金属有机骨架(MOFs)材料CAU-10-X(X=H、NO_(2)、CH_(3)),研究了从N_(2)O/N_(2)混合物中吸附捕获N_(2)O的性能。综合单组分吸附等温线、吸附热和IAST(理想溶液吸附理论)选择性的实验结果,发现CAU-10-NO_(2)... 合成3种具有不同取代基(—X)的金属有机骨架(MOFs)材料CAU-10-X(X=H、NO_(2)、CH_(3)),研究了从N_(2)O/N_(2)混合物中吸附捕获N_(2)O的性能。综合单组分吸附等温线、吸附热和IAST(理想溶液吸附理论)选择性的实验结果,发现CAU-10-NO_(2)在低压区的N_(2)O吸附量明显高于母体CAU-10-H,其可以有效地从N_(2)O/N_(2)混合物中捕集N_(2)O,而CAU-10-CH_(3)则表现出相反的效果。N_(2)O/N_(2)混合物的穿透模拟进一步证明CAU-10-NO_(2)对微量N_(2)O具有较好的捕获能力,循环实验显示该材料具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 氧化亚氮 氮气 CAU-10 取代基 吸附分离
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多级孔MOF的制备及其吸附分离应用研究进展 被引量：2
14
作者 杨东晓 熊启钊 +3 位作者 王毅 陈杨 李立博 李晋平 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1882-1896,共15页
金属有机框架材料(MOF)因其具有高比表面积、丰富孔隙率、孔径可调的优点,受诸多学者关注,被认为是用于吸附分离的理想吸附剂。但是在实际应用中,大部分微孔MOF材料在吸附过程中的内在传质速率严重受限,而且构建多级孔的方法一般不具有... 金属有机框架材料(MOF)因其具有高比表面积、丰富孔隙率、孔径可调的优点,受诸多学者关注,被认为是用于吸附分离的理想吸附剂。但是在实际应用中,大部分微孔MOF材料在吸附过程中的内在传质速率严重受限,而且构建多级孔的方法一般不具有普遍性。本文介绍了调节剂策略、模板策略、后处理策略等构建多级孔MOF的方法,制备了兼具介孔、大孔的多级孔材料,并结合应用场景评价各方法的优缺点,以获得在相对温和条件下构建孔径可调的多级孔MOF的普适性策略。针对多级孔MOF材料在气体吸附分离领域的应用问题,着重剖析了构建多级孔MOF对CO_(2)气体吸附提升的案例,发现多级孔的构建增加了孔径,提高了MOF的比表面积,提供了额外的孔通道,使气体分子的吸附容量和传质速率得到提升,表明多级孔MOF在气体吸附分离方面有优异的性能。最后讨论了多级孔MOF合成和应用存在的问题,并对多级孔MOF面临的合成过程绿色可重复等挑战进行了展望。 展开更多
关键词 MOF材料 多级孔 气体吸附 分离 传质速率
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原位蒸汽辅助法用于一步制备多级孔Cu-BTC
15
作者 代艳辉 熊启钊 +5 位作者 房强 杨东晓 王毅 陈杨 李晋平 李立博 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3329-3337,共9页
金属有机骨架材料(MOF)因其比表面积大、孔隙率高、结构高度可调等优势在气体吸附分离、催化、传感及生物医学等领域展现出巨大的应用潜力。但大多数MOF的孔结构在微孔范围,狭窄的孔隙环境限制了其应用过程中的传质扩散以及活性位点释放... 金属有机骨架材料(MOF)因其比表面积大、孔隙率高、结构高度可调等优势在气体吸附分离、催化、传感及生物医学等领域展现出巨大的应用潜力。但大多数MOF的孔结构在微孔范围,狭窄的孔隙环境限制了其应用过程中的传质扩散以及活性位点释放,在微孔MOF结构的基础上进行多级孔的构建则可以解决这一问题。为实现经典Cu-BTC结构上的多级孔构筑,基于原位蒸汽辅助合成加刻蚀过程开发了一步制备多级孔Cu-BTC的新方法。通过绿色刻蚀剂乙酸用量、蒸汽辅助时间的调节,获得了孔径范围可调的多级孔Cu-BTC。由于多级孔结构对传质过程和活性位点的提升作用,该材料在CO_(2)电还原实验中展现出优秀的转化效率,最高乙烯的选择性可提升157%。通过蒸汽辅助耦合材料制备和刻蚀过程使得多级孔MOF的一步制备成为了可能,其具有的减少反应物用量和反应步骤的特点将进一步推动多级孔MOF在实际应用中的发展。 展开更多
关键词 金属有机骨架 多级孔 原位蒸汽辅助 一步制备 绿色刻蚀
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CaCl_(2)@MOF‑808原位复合成型颗粒的制备及其集水性能
16
作者 亢紫亮 张佳敏 +4 位作者 安虹 刘小华 陈杨 李晋平 李立博 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2133-2140,共8页
将吸湿盐与金属有机骨架(MOF)材料结合,采用原位改性成型方法快速制备吸湿盐负载的CaCl_(2)@MOF-808复合成型颗粒。基于MOF-808的高孔隙率和高比表面积,CaCl_(2)可分散在MOF-808的孔道内,水分子在丰富孔隙环境和吸湿盐的共同作用下被吸... 将吸湿盐与金属有机骨架(MOF)材料结合,采用原位改性成型方法快速制备吸湿盐负载的CaCl_(2)@MOF-808复合成型颗粒。基于MOF-808的高孔隙率和高比表面积,CaCl_(2)可分散在MOF-808的孔道内,水分子在丰富孔隙环境和吸湿盐的共同作用下被吸附,提升了该成型颗粒在低压下的集水能力。通过X射线粉末衍射、扫描电镜、N2吸附-脱附和吸水测试等表征技术观察成型颗粒的物相及性能,结果表明CaCl_(2)@MOF-808成型吸附剂机械强度达25 N,满足应用的抗压水平,同时在25℃和相对湿度(RH)30%下其吸水率达到最大值0.43 g·g^(-1),是原始MOF-808的5倍,具有良好的吸水能力。 展开更多
关键词 CaCl_(2) MOF-808 原位复合 集水
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弱极性超微孔Sc/In-CPM-66A用于CH_(4)/N_(2)吸附分离性能
17
作者 唐宇昊 张迎迎 +4 位作者 赵智伟 鲁梦悦 张飞飞 王小青 杨江峰 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3210-3220,共11页
低浓度煤层气的提质利用对缓解国内天然气不足的现状具有重要意义,然而煤层气中存在的氮气杂质限制了该类资源的进一步应用,进行低浓度煤层气中CH_(4)/N_(2)混合物的分离至关重要。制备了两种具有弱极性超微孔的金属有机框架材料Sc-CPM-... 低浓度煤层气的提质利用对缓解国内天然气不足的现状具有重要意义,然而煤层气中存在的氮气杂质限制了该类资源的进一步应用,进行低浓度煤层气中CH_(4)/N_(2)混合物的分离至关重要。制备了两种具有弱极性超微孔的金属有机框架材料Sc-CPM-66A和In-CPM-66A,研究材料从CH_(4)/N_(2)混合物中富集CH_(4)的性能,利用PXRD、77 K N_(2)吸附、TGA和FTIR光谱对材料的结构进行了表征。IAST选择性计算表明,In-CPM-66A和Sc-CPM-66A的CH_(4)/N_(2)选择性达到6.0。受益于材料表面存在的大量的甲基基团,两种材料对CH_(4)的吸附热低于被报道的大部分材料,材料与甲烷分子之间弱的相互作用有利于吸附剂的脱附再生。穿透实验进一步表明,CPM-66A可以实现动态条件下CH_(4)/N_(2)混合物的分离,循环穿透实验显示该类材料具有良好的可重复性。 展开更多
关键词 天然气 CH_(4)/N_(2) 弱极性 CPM-66A 选择性 吸附剂
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MnO_(2)-0.39IrO_(x)复合氧化物用于酸性介质中水氧化反应的性能
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作者 郭川铭 张凯杨 +4 位作者 武昀 姚瑞 赵强 李晋平 刘光 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1135-1142,共8页
通过Adams方法成功制备MnO_(2)-0.39IrO_(x)(0.39为Ir/Mn的原子比)催化剂并将其用于酸性介质中高效析氧反应(OER)。电化学测试发现,MnO_(2)-0.39IrO_(x)仅需253 mV的过电势即可驱动10 mA·cm^(-2)的水氧化电流密度,并可稳定运行200 ... 通过Adams方法成功制备MnO_(2)-0.39IrO_(x)(0.39为Ir/Mn的原子比)催化剂并将其用于酸性介质中高效析氧反应(OER)。电化学测试发现,MnO_(2)-0.39IrO_(x)仅需253 mV的过电势即可驱动10 mA·cm^(-2)的水氧化电流密度,并可稳定运行200 h。在1.50 V(vs RHE)电势下,MnO_(2)-0.39IrO_(x)的贵金属Ir的质量活性为61.3 mA·mg^(-1),是IrO2的35.8倍,说明MnO_(2)掺杂大大提升了贵金属利用率。结构分析发现MnO_(2)-0.39IrO_(x)独特的片状结构大幅度提高了催化剂的电化学活性表面积,并且Ir位点与Mn位点之间存在一定的电子相互作用。催化过程分析表明,MnO_(2)-0.39IrO_(x)表面出现一定的重构现象,并且Mn组分对Ir位点的化学环境实现了持续优化,从而实现了催化剂的高效酸性OER性能。 展开更多
关键词 析氧反应 Ir基催化剂 双金属氧化物 相互作用 利用率
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缺陷CuAg催化剂的构筑及电催化CO_(2)还原制备C_(2+)产物
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作者 井慧芳 刘毅 +5 位作者 房强 郎学磊 郝根彦 钟达忠 李晋平 赵强 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期156-165,共10页
通过电化学还原Ag/Cu(OH)2构筑得到了富含缺陷位点的Ag/Cu-OH催化剂,与Ag/CuO前驱体电化学还原获得的Ag/Cu-O相比,其表现出更好的电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)制备C_(2+)产物的选择性.在H型电解槽(H-cell)中评估了催化剂的电催化性... 通过电化学还原Ag/Cu(OH)2构筑得到了富含缺陷位点的Ag/Cu-OH催化剂,与Ag/CuO前驱体电化学还原获得的Ag/Cu-O相比,其表现出更好的电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)制备C_(2+)产物的选择性.在H型电解槽(H-cell)中评估了催化剂的电催化性能,Ag2%/Cu-OH表现出比Ag2%/Cu-O高1.5倍的乙烯(C_(2)H_(4))法拉第效率(FE)和高1.3倍的C_(2+)法拉第效率.在接近实际应用的膜电极组件(MEA)中,Ag2%/Cu-OH在高达375 mA/cm^(2)的电流密度下,表现出高达56.2%的C_(2)H_(4)法拉第效率.Ag2%/Cu-OH性能的提高不仅归因于Cu和Ag之间的协同作用,还归因于具有更多的低配位Cu缺陷位点,低配位Cu有利于*CO的吸附,进一步促进了^(*)CO二聚为C_(2+)产物. 展开更多
关键词 二氧化碳还原反应 电催化 缺陷位点 乙烯产物 C_(2+)产物
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负载FeOOH的Ni-Bi纳米阵列的制备及其析氧性能研究
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作者 郝璐 钟达忠 +2 位作者 郝根彦 李晋平 赵强 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期437-444,共8页
【目的】开发在近中性条件下高效的非贵金属基析氧反应催化剂用于电解水对于储存、利用太阳能具有重要意义。【方法】将水热法得到的Ni(OH)2/NF经过电氧化和电沉积两步处理,成功构建了FeOOH@Ni-Bi/NF电催化剂。【结果】泡沫镍(NF)基底... 【目的】开发在近中性条件下高效的非贵金属基析氧反应催化剂用于电解水对于储存、利用太阳能具有重要意义。【方法】将水热法得到的Ni(OH)2/NF经过电氧化和电沉积两步处理,成功构建了FeOOH@Ni-Bi/NF电催化剂。【结果】泡沫镍(NF)基底和催化剂的三维纳米片阵列结构提供的大量活性位点,促进了析氧反应的传质过程。此外,通过调控Ni-Bi的电氧化程度和FeOOH的沉积量,催化剂的电化学活性得到了极大的提高。在近中性介质(0.1mmol/L K_(2)B_(4)O_(7))中测试催化性能,经过优化的FeOOH@Ni-Bi/NF在电流密度为20mA/cm^(2)时,过电位为394mV,Tafel斜率为54.2mV/dec,表现出优异的析氧反应催化活性且具有长期的稳定性。 展开更多
关键词 析氧反应 镍铁基 纳米阵列 相互作用
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