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M-MOF-74吸附分离H2/He混合物的分子模拟研究

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为了探究有机金属框架MOF-74能否作为一种优良的固体吸附剂,分离H2/He混合物中H2,并达到提纯He的目的,采用分子模拟的手段研究了H2、He及H2/He混合物在M-MOF-74(M=Mg、Co、Ni、Cu、Zn)上的吸附性能及吸附机理.结果表明,在1 bar(1 bar=105 Pa)压力和25℃条件下,纯H2对纯He在Ni-MOF-74上的选择性达6.58,而Mg-MOF-74对H2的吸附量最大,其值为0.19 mmol·cm-3,为He吸附量的6.46倍.当H2/He混合物的浓度发生变化时,对其在M-MOF-74上的吸附分离因子没有较大影响,说明浓度变化不会影响M-MOF-74上吸附位点容纳H2和He的能力.吸附位点和吸附热分析表明,MOF-74上的金属离子未饱和位点能够显著增强其对H2的吸附能力.其结果对判断M-MOF-74是否具有分离H2/He混合物的潜力,以及定量分析MOFs金属未饱和位点对H2/He混合物分离的贡献提供了一定的理论基础.
Molecular simulation study on adsorption and separation of H2/He mixtures by M-MOF-74

王玉杰、李申辉、赵之平

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中国石化北京化工研究院,北京100013

北京理工大学化学与化工学院,北京102488

MOF-74 H2/He混合物 吸附剂 吸附 分子模拟

217360012021YFC2101203

2022

10.11949/0438-1157.20220531

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)：2022.73(10)
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