用于二氧化碳捕集的附接有环二胺的金属-有机框架

摘要

由于需要高热、氧化和水解稳定性以及适度的再生条件以减少吸附/脱附循环的能量，因此从湿态低分压流(例如由联合循环发电厂的天然气燃烧所产生的烟气(4％CO2))实现CO2的选择性和可逆性吸附具有挑战性。向金属‑有机框架Mg2(dobpdc)(dobpdc4‑＝4,4‑二氧化联苯‑3,3‑二甲酸根)、Mg2(dotpdc)(dotpdc4‑＝4,4”‑二氧化‑[1,1':4',1”‑三联苯]‑3,3”‑二甲酸根)或Mg2(pc‑dobpdc)(pc‑dobpdc4‑＝二氧化联苯‑4,4'‑二甲酸根)附接环状伯、仲二胺(由2‑(氨基甲基)哌啶(2‑ampd)例示)分别产生类别EMM‑44、EMM‑45和EMM‑46的吸附剂，其在高达或超过60℃的温度下，在从天然气烟气中捕集90％所需的分压下，显示CO2的阶梯形吸附。使用环二胺代替被庞大的烷基基团官能化的二胺能够实现具有陡的CO2吸附和脱附阶梯的快速吸附/脱附动力学。