MIL-101（Cr）@SBA-15复合材料制备及其吸附金属矿山CO₂特性研究

摘要

为实现“双碳”目标，建设低碳环保的绿色矿山体系，通过原位合成法成功地组装了一种由MIL-101和介孔二氧化硅组成的新型杂化材料，并研究其CO₂吸附性能和应用效果。试验结果表明：SBA-15与MIL-101复合并未改变彼此的基本结构，如骨架构型和孔道结构等；SBA-15中均匀细长孔道的引入可以增大孔容和孔径，复合材料的孔容由MOF基材料的0.428 cm³/g增加至0.54 cm³/g，平均孔径由3.059 nm增加至7.817 nm；在温度为298 K和压力为100 kPa的条件下，复合材料具有1.53962 mmol/g的吸附容量，对纯CO2气体具有良好的存储能力；由于复合材料表面吸附能的非均匀分布，相比Langmuir方程，Freundlich方程能够更好地描述吸附结果，其R²值为0.9997，说明材料发生的吸附行为符合非均匀表面上的多层非理想吸附行为；材料经5次循环后的吸附量最大差值小于3%，说明其可以经过温和条件处理后循环使用，且在工程应用中具有良好的效果。

关键词

金属有机骨架 / 介孔二氧化硅 / 协同作用 / CO₂捕获 / 吸附等温线 / 复合材料