《表2 298 K和1 bar条件下不同材料的选择性、SF6吸附量、SSP数值、SF6和N2吸附热的对比》

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《水热稳定金属-有机骨架材料用于高效分离SF_6/N_2混合物的研究》

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为了研究Cu-MOF-OMe的吸附分离性能，首先测试了298 K下单组分SF6和N2在材料中的吸附等温线，并在298 K，变压（1.0～0.1 bar）条件下解吸。由图4可知，低压下SF6的吸附量快速上升，表明材料对其具有较强的作用力，1.0 bar下的吸附量可达38.0 cm3/g，相比之下N2的吸附量只有2.6 cm3/g。基于采用DSL模型所拟合的吸附等温线（表1和图5），吸附分离选择性的理想吸附溶液理论（IAST）[38]计算结果如图4（b）所示。低压条件下，材料的理想选择性超过2100，说明材料对SF6的吸附亲合力远大于N2；随着压力升高，SF6的吸附接近饱和，理想选择性有所降低，1.0 bar下的选择性仍高达361，远超过现有文献中报道的所有材料（表2)[2，6，11，13-18]。例如，文献中报道具有最高选择性的材料为UiO-66-2Br[15]，其值为200(1.0 bar），但对SF6的吸附量只有17.9cm3/g，为Cu-MOF-OMe吸附量的47%；Mg-MOF-74[2]对SF6的吸附容量最高，但选择性非常低，只有Cu-MOF-OMe选择性的4.9%。通过实验测定273K下的吸附等温线（图6），计算出材料对SF6和N2的无限稀释吸附热分别是58.8 kJ/mol和18.0 kJ/mol（表2），表明SF6与骨架的相互作用力明显强于N2，同时也高于文献中报道的所有材料。