蒸气扩散法构筑大比表面积γ-CD-MOF-V及其甲苯吸附性能研究

何佳华; 张燕; 阎鹏飞; 黄铭康; 孙晓宣; 周利琴; 赵祯霞

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.1146

广西大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (05) : 1146 -1154. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.1146

蒸气扩散法构筑大比表面积γ-CD-MOF-V及其甲苯吸附性能研究

何佳华, 张燕, 阎鹏飞, 黄铭康, 孙晓宣, 周利琴, 赵祯霞

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摘要

针对室内低浓度甲苯等芳香类挥发性有机物（VOCs）的高效吸附难题，系统对比了微波法、溶剂热法及蒸气扩散法制备的γ-环糊精基金属有机框架（γ-CD-MOF）的微观结构差异及其甲苯吸附性能。结果表明，蒸气扩散法制备的γ-CD-MOF-V因甲醇蒸气缓慢扩散诱导晶体有序生长，形成孔径为6.2、10.6?的多级微孔结构，其比表面积（1 153 m²/g）和总孔容积（0.46 cm³/g）显著大于微波法制备的γ-CD-MOF-M（250 m²/g, 0.11 cm³/g）和溶剂热法制备的γ-CD-MOF-S（321 m²/g, 0.12 cm³/g）产物。吸附性能测试表明：γ-CD-MOF-V在298 K下对甲苯的饱和吸附量达2.57 mmol/g,分别是γ-CD-MOF-S（1.10 mmol/g）和γ-CD-MOF-M（0.81 mmol/g）的2.3倍和3.2倍。动态穿透实验表明：γ-CD-MOF-V的工作吸附容量（283.9 mg/g）及有效吸附位点利用率（Q_w/Q_e=0.87）均表现最优。机制分析表明：蒸气扩散法通过调控晶体生长动力学，实现了微孔尺寸与甲苯分子（动力学直径为5.8?）的精准匹配。