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沸石咪唑酯骨架(ZIF)材料由于具有比表面积和孔体积大、结构可调控性好、结构稳定性好等特点,被广泛应用于吸附分离过程研究,具有潜在良好的应用前景。本文通过溶剂热法合成ZIF-8材料,优化合成工艺条件,并对其吸附性能进行研究,以期为该MOF材料应用于石脑油中正构烷烃吸附分离工艺提高分离效率和分子管理功能提供理论依据。论文首先以溶剂热法合成ZIF-8,优化了合成工艺条件,并对合成ZIF-8进行分析表征。结果表明,在原料配比 n(C4H6N2):n(Zn(N03)2 6H20):n(HCOONa):n(MeOH)= 2:1:2.63:29.14、晶化温度90℃、晶化时间15 h、搅拌速度800 r/min的优化工艺条件下,ZIF-8收率为75.7%,合成ZIF-8晶体为十二面体方钠石结构,平均粒径1.58 μm,298 K下对正己烷的静态饱和吸附容量为225.1 mg/g,较5A分子筛高出85%以上,吸附容量和吸附速率优于巴斯夫产商业ZIF-8产品。随后论文研究了石脑油中所含主要正构烷烃在合成ZIF-8上的吸附平衡行为和动力学特性。结果表明,Langmuir-Freundlich吸附模型能够较好地描述正构烷烃在合成ZIF-8样品上的吸附平衡行为,在283～313 K的吸附温度条件下,正己烷、正庚烷和正辛烷在ZIF-8上的吸附焓变分别为-27.90 kJ/mol、-28.00 kJ/mol和-28.70 kJ/mol,吉布斯自由能变分别为(-5.81～-3.46)kJ/mol、(-6.15～-3.82)kJ/mol 和(-6.46～-4.08)kJ/mol,熵变分别为-77.56(J/(mol.K))、-76.67(J/(moI K))和-78.03(J/(mol K))。各正构烷烃在 ZIF-8 上吸附等温线的分子模拟计算结果与实验测定值吻合较好。283～313 K下,正己烷、正庚烷和正辛烷在 ZIF-8 中的扩散系数分别为(3.38～5.33)×10-12cm2/s、(2.02～3.30)×10-12cm2/s 和(1.21～2.09)×10-12cm2/s,扩散活化能分别为 11.12 kJ/mol、12.11 kJ/mol 和 13.41 kJ/mol。以模型油为原料的动态吸附实验结果表明,随着正构烷烃碳数的增加,正构烷烃在ZIF-8床层上吸附的托马斯速率常数增大、动态吸附容量略有降低。在此基础上,对ZIF-8成型工艺进行研究并考察成型后ZIF-8对石脑油中正构烷烃的吸附分离效果。结果表明,以田菁粉和酸性白土为成型助剂,成型后球形ZIF-8产品的机械强度为17N/cm,对正己烷、正庚烷和正辛烷的静态饱和吸附量分别为209.7 mg/g、207.6 mg/g和204.3 mg/g。成型ZIF-8对石脑油中总正构烷烃的静态饱和吸附量随吸/脱附循环次数增加无明显变化,均维持在205 mg/g左右,表明ZIF-8具有良好的再生性能和循环使用效果。经ZIF-8吸附分离吸余油的芳烃潜含量较原料石脑油提高了约11个百分点,达到了与5A分子筛一致的吸附分离效果,且ZIF-8在吸附容量和吸附速率方面较5A分子筛有优势。