FeTPPs-CuBTC协同强化低浓度煤层气吸附分离

作者：席国君; 刘子涵; 雷广平^*

来源：化工学报, 2022, 73(09): 3940-3949.

• 低浓度煤层气
• 二元混合物
• 吸附
• 分离
• 金属卟啉
• 金属-有机骨架
• 协同强化

高效分离CH4/N2混合物是实现低浓度煤层气利用的关键之一。基于原位封装策略采用一锅法将FeTPPs成功封装至CuBTC的孔隙中，通过两者的协同作用达到强化CH4/N2混合气体吸附分离的目的。实验结果显示，FeTPPs的封装增强了吸附剂与CH4间的相互作用反而削弱了吸附剂与N2间的相互作用，因此FeTPPs的封装有利于CH4/N2混合气体的吸附分离。基于理想吸附溶液理论(IAST)计算发现，在几乎不损失CH4吸附量的情况下，常温常压下FeTPPs@CuBTC复合材料对CH4/N2混合气体的吸附选择性可达5.4，是CuBTC的1.28倍，也高于目前已报道的大部分zeotile和MOF材料。证实了FeTPPs封装策略在低浓度煤层气分离领域的应用潜力，也为新型吸附剂材料的开发提供了新的设计思路。

• 出版日期2022
• 单位中北大学