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化石燃料的大规模消耗导致越来越多的CO2被直接排放至大气中,造成了严重的环境问题,因此新型CO2捕集技术的开发迫在眉睫。吸附法因其在较广的温度、压力范围内的适用性被认为是最可行的技术之一。在众多CO2吸附剂中,金属有机骨架化合物(Metal-Organic Frameworks,MOFs)因比表大、孔结构可控、稳定性较高等优势而成为可用于CO2吸附的理想材料。一般来讲,MOFs材料吸附CO2的作用机理主要包括两种:利用路易斯碱性位点(Lewis Basic Sites,LBSs)吸附和利用开放性金属位点(Open Metal Sites,OMSs)吸附。基于此,本论文对分别利用上述两种位点进行CO2吸附的MOFs材料展开详细研究。本实验首先以仅具有LBSs的MOF材料NH2-MIL-125为研究对象,经过大量实验探索发现,当晶化温度为150℃,晶化时间为24 h,Ti4+/NH2-H2BDC=1:3,溶剂相组成为36 mLDMF+4 mL MeOH,真空活化条件为150℃、16 h时,所制备样品的性能最好,其在室温和100KPa下的CO2吸附容量为2.97 mmol/g,对CO2/N2的选择分离系数为12.91。此后,再以仅具有OMSs的MOF材料M-MOF-74为研究对象,采用溶剂热法制备了金属中心分别为Mg、Co、Ni、Zn、Cu的五种MOF-74材料,发现Mg-MOF-74的性能最好,其在室温和100KPa下的CO2吸附量为6.02 mmol/g,对CO2/N2的选择分离系数为31.68,性能优于NH2-MIL-125。最后,为改善Mg-MOF-74的综合性能,制备了两种双金属材料CoxMg-MOF-74和NixMg-MOF-74,研究发现样品Co30Mg-MOF-74和Ni10Mg-MOF-74的CO2吸附容量相较Mg-MOF-74均有所提升,其中Ni10Mg-MOF-74的提升幅度更大,其在室温和100KPa下的CO2吸附容量为6.25 mmol/g,对CO2/N2的选择分离系数为54.17,此时样品中Ni的实际含量为15.69%。更重要的是,相较Mg-MOF-74,Ni10Mg-MOF-74在大气环境中的水稳定性得到了较大程度的改善,这说明适宜比例的Mg和Ni双金属中心的存在能够提高材料的水稳定性;同时,Ni10Mg-MOF-74在CO2吸附过程中十分稳定,经过3次循环实验后的CO2吸附量与初始值保持相同,表现出很好的再生性能。