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锆基金属-有机骨架材料分离放射性气体Rn的计算筛选研究

Computational screening study of radioactive gas Rn from zirconium-based metal organic frameworks materials

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存在于建筑材料中的氡(Rn)已成为污染室内空气的一种重要放射性气体,对人体的健康可造成严重的危害,因此开发对其具有高效分离性能的新型多孔材料具有重要的意义.基于巨正则系综的Monte Carlo模拟方法,系统地研究了163种锆基金属-有机骨架材料(Zr-MOF)在常温常压下对Rn/N2和Rn/O2混合气体的吸附分离性能.研究结果表明材料的孔径在5.6～8Å (1Å=0.1 nm)、可接触比表面积在140～870 m2/g范围内,材料对Rn的分离效果最佳,并发现在材料骨架上引入强极性功能基团如羧基(—COOH)和硫磺基(—SO3H)等,有利于强化材料对Rn的分离性能.研究结果可为今后理性设计与可控合成相关高性能MOF分离材料提供理论参考.

王莹、郑柏树、王刘盛、汪冠宇、曾文江、汪朝旭、阳庆元

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湖南科技大学化学化工学院,精细聚合物可控制备及功能化应用重点实验室,理论有机化学与功能分子重点实验室,湖南湘潭411201

北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029

金属有机骨架材料 高通量筛选 分子模拟 氡 吸附 分离

国家自然科学基金湖南省自然科学基金湖南省教育厅项目湖南省研究生科研创新项目

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2021

10.11949/0438-1157.20201277

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2021.72(5)
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