【摘 要】
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应用巨正则系综蒙特卡罗模拟(GCMC)方法研究了298K下甲苯在4种铝基金属-有机骨架材料(Al-MOF)上的吸附特征。通过对比模拟与实验结果,发现Dreiding力场能够较好地描述甲苯在A
【机 构】
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天津大学化工学院,天津大学精馏技术国家工程研究中心,天津化学化工协同创新中心
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应用巨正则系综蒙特卡罗模拟(GCMC)方法研究了298K下甲苯在4种铝基金属-有机骨架材料(Al-MOF)上的吸附特征。通过对比模拟与实验结果,发现Dreiding力场能够较好地描述甲苯在Al-MOF上的吸附行为。由于4种Al-MOF材料均具有丰富的微孔结构,使得其甲苯吸附量(取1.5k Pa时吸附量值比较)均高于传统吸附剂的吸附量(一般小于400mg/g),分别为1375mg/g(MIL-101)、866mg/g(CYCU-3)、807mg/g(MOF-519)、504mg/g(CAU-3-BDC)。通过Snapshot图和密度分布曲线分析了甲苯在Al-MOF中的吸附位,结果表明,在低压(低负载量)时,甲苯优先吸附在骨架中的小孔道内,随压力(负载量)的增大,甲苯分子逐渐填充到大孔道。此外,甲苯与有机配体的相互作用强于与金属簇的相互作用,说明有机配体处为优先吸附位。将298K、1.5k Pa条件下甲苯吸附量与MOF的物理性质相关联,结果发现甲苯吸附量的大小与吸附剂的比表面积、孔容积成线性正相关,而与骨架密度成反比关系。
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