羧酸改性HKUST-1提高甲烷吸附容量

韩强; 程振飞; 刘纪昌; 汪成; 欧苏慧; 汪瑜懿; 简雨培; 杨小娟; 王紫竹; 杨璐彬

doi:10.11949/j.issn.0438-1157.20180604

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羧酸改性HKUST-1提高甲烷吸附容量

材料化学工程与纳米技术 | 更新时间：2025-12-10

- 羧酸改性HKUST-1提高甲烷吸附容量
- Improving methane adsorption capacity of HKUST-1 by modified with carboxylic acid
- 化工学报 2018年第11期页码：4902-4909
- 作者机构：
  
  化学工程联合国家重点实验室, 华东理工大学,上海,200237
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20180604
  中图分类号： E821
- 网络首发：2018-11-05，
  
  纸质出版：2018-11-05
- 稿件说明：
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韩强, 程振飞, 刘纪昌, 等. 羧酸改性HKUST-1提高甲烷吸附容量[J]. 化工学报, 2018,(11):4902-4909.

HAN Qiang, CHENG Zhenfei, LIU Jichang, et al. Improving methane adsorption capacity of HKUST-1 by modified with carboxylic acid[J]. CIESC Journal, 2018, (11): 4902-4909.
韩强, 程振飞, 刘纪昌, 等. 羧酸改性HKUST-1提高甲烷吸附容量[J]. 化工学报, 2018,(11):4902-4909. DOI： 10.11949/j.issn.0438-1157.20180604.

HAN Qiang, CHENG Zhenfei, LIU Jichang, et al. Improving methane adsorption capacity of HKUST-1 by modified with carboxylic acid[J]. CIESC Journal, 2018, (11): 4902-4909. DOI： 10.11949/j.issn.0438-1157.20180604.

摘要

为提高吸附材料对甲烷的吸附容量，采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料HKUST-1，并进行了改性研究。HKUST-1的优化合成工艺条件为：原料摩尔比n（Cu（NO3）2·3H2O）：n（H3BTC）：n（DMF）：n（C2H5OH）：n（H2O）=1.7：1：46：60：100，晶化温度为80℃，晶化时间24 h。合成HKUST-1在25℃、3.5 MPa下的甲烷吸附容量为11.9 mmol/g。乙酸改性HKUST-1可以提高甲烷吸附容量，当反应母液中VHAc/Vsolvent=5.8%时，合成HAc-HK-1（5.8%）的甲烷吸附容量达到12.6 mmol/g。分子模拟结果表明，加入乙酸可以调控HKUST-1晶体孔道结构，增大比表面积和孔容，提高甲烷吸附容量。

Abstract

In order to improve the methane adsorption capacity of adsorbent

the metal-organic frameworks material HKUST-1 was synthesized by solvothermal method and follow by modification research. The optimized synthesis conditions were as follows:n(Cu(NO3)2·3H2O):n(H3BTC):n(DMF):n(C2H5OH):n(H2O)=1.7:1:46:60:100

the crystallization temperature of 80℃ and the crystallization time of 24 h. The methane adsorption capacity of HKUST-1 was 11.9 mmol/g at 25℃. Acid ligand modification could increase the methane adsorption capacity of HKUST-1. When VHAc/Vsolvent=5.8%

the methane adsorption capacity of HAc-HK-1(5.8%) reached 12.6 mmol/g. Molecular simulation results show that the addition of acetic acid can regulate the pore structure of HKUST-1 crystal

increase the specific surface area and pore volume

and increase the methane adsorption capacity.

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