ZIF與碳捕獲

ZIF實(shí)際上是一類(lèi)特殊的金屬有機(jī)框架（MOF）材料，具有四面體型三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上類(lèi)似沸石，使用鋅或鈷來(lái)代替沸石中的硅，用咪唑配體替代了沸石中的氧橋（Oxygen Bridge）（圖1）。

圖1. 龐大的ZIF家族及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

相比MOF系列在能源氣體（氫氣、甲烷）的吸附成就，ZIF系列的發(fā)展與21世紀(jì)十年興起的熱門(mén)概念“碳捕獲（Carbon Capture）”息息相關(guān)。碳捕獲是針對(duì)溫室效應(yīng)氣體二氧化碳的選擇性捕捉技術(shù)，想要吸附環(huán)境中的二氧化碳，多孔材料對(duì)氣體的選擇性一定要出色。Yaghi和合作者發(fā)現(xiàn)，ZIF-69在室溫下可以很好的吸附二氧化碳，而對(duì)一氧化碳則表現(xiàn)很低的吸附能力（圖2A）。同樣的， ZIF-95能夠很好吸附二氧化碳，同時(shí)讓氮?dú)夂图淄榇┻^(guò)（圖2B和C）。研究者稱，在面對(duì)混合氣體時(shí)，ZIF的孔道能夠很好吸附二氧化碳分子，而讓其他氣體透過(guò)材料，達(dá)到很高的選擇性。例如ZIF-69對(duì)二氧化碳和一氧化碳選擇性達(dá)到20.9，ZIF-95對(duì)二氧化碳和氮?dú)膺x擇性為18.0，對(duì)二氧化碳和甲烷選擇性為4.3。

圖2. ZIF材料對(duì)二氧化碳?xì)怏w的突出選擇性。（A）ZIF-69室溫（273 K）的二氧化碳和一氧化碳的吸附。（B）ZIF-95的二氧化碳和氮?dú)獾耐黄魄€。（C）ZIF-95的二氧化碳和甲烷的突破曲線。

西安齊岳生物提供的MOF材料有：

以上資料來(lái)自小編zhn2021.09.17