双金属MOF-74(MgNi)的制备及对CO2和N2的吸附分离性能研究

　　

：以Mg、Ni为中心金属，十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为模板剂，采用溶剂热法合成HP-MOF-74(Mg_xNi_1-x) (x=0.25、0.5、0.75)材料，以CO₂和N₂为吸附质，考察了不同比例的HP-MOF-74(Mg_xNi_1-x)在273 K和298 K下吸附分离CO₂/N₂的性能。以烟道气CO₂和N₂为吸附质，使用静态容量法在273 K和298 K处测试了三种不同HP-MOF-74(Mg_xNi_1-x)材料上CO₂和N₂的等温线，并使用双位点Dual site Langmuir-Freundlich (DSLF)和单位点Single site Langmuir-Freundlich (SSLF)模型对获得的实验数据集进行拟合。根据理想吸附溶液理论（IAST）估算了CO₂/N₂二元混合物的吸附选择性。此外，使用Clausius–Clapeyron方程计算等量吸附热（Q_ST）。结果表明：HP-MOF-74(Mg_0.5Ni_0.5)样品在273 K和100 kPa下，CO₂的吸附量为4.864 mmol·g^-1；CO₂和N₂在HP-MOF-74(Mg_0.5Ni_0.5)上的吸附等温线分别与Dual site Langmuir-Freundlich (DSLF)和Single site Langmuir-Freundlich (SSLF)模型十分吻合，说明CO₂的吸附行为是双孔位吸附，而N₂的吸附行为是单位点吸附；在273 K、100 kPa时，HP-MOF-74(Mg_0.25Ni_0.75)对CO₂的IAST吸附选择性为2263，吸附量和选择性均优于传统吸附剂MOF-74材料；CO₂在三组样品HP-MOF-74(Mg_xNi_1-x)上的等量吸附热在均高于N₂，说明CO₂在HP-MOF-74(Mg_xNi_1-x)样品上的表面自由结合能更高。

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