利用吸附法高效捕获沼气中的CO2是一种迫切需要的技术,但在吸附效率、选择性和再生性能等方面仍存在不足。采用一步原位配位策略,构建了具有高CO2亲和力的离子超微孔金属有机骨架(IUM-MOFs),并将其用于CO2/CH4分离。苯氧酸盐阴离子功能化离子液体(FIL)作为竞争配体参与了IUM-MOF的形成。氧基作为Lewis碱中心对CO2具有较高的亲和力,而刚性反离子占据了IUM -MOF空腔中CH4的吸附空间,因此在大气条件下, IUM - MOF对CO2的吸附容量为149 cm3 g-1(比Cu-BTC高150%),IAST预测对CH4的选择性为22。机理分析表明,CO2与IL- H2O配位形成氢键,且IL极性增强有利于MOF对CO2的吸附。此外,在120°C下,IUM-MOFs可以很容易地再生,并且具有良好的再循环稳定性。
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