CH_4/CO_2在MIL-101上的吸附相平衡及选择性

摘要

采用重量法测定了298、303、308、313 K下CH4、CO2在MIL-101多孔材料上的吸附等温线，估算了MIL-101对CH4、CO2的等量吸附热，并利用DL-IAST模型计算出不同温度下CH4/CO2混合气中各组分的吸附分量，探讨了CO2的吸附选择性．结果表明：298 K、2500 kPa时，CO2在MIL-101上的吸附量为14．51 mmol/g，远高于同等条件下商业活性炭、沸石和分子筛对CO2的吸附容量；CH4、CO2在MIL-101上的吸附等温线与Double-Langmuir模型吻合很好，说明该吸附主要为双孔位吸附；CO2在MIL-101上的等量吸附热在19．3～25．5kJ/mol范围内；与CH4相比，CO2在MIL-101上的表面自由结合能更高；298K、250kPa时，MIL-101对CO2的吸附选择性指数为5．6；随着压力的增大，CO2的吸附选择性逐渐减小；随着混合气中CO2浓度的下降，CO2的吸附选择性上升．