金屬—有機骨架材料氣體分離性能的分子模擬研究.pdf

1、金屬-有機骨架材料(metal-organic frameworks，MOFs)是一類新型的功能性納米材料，具有復雜多變的結構特性和良好的性能表現(xiàn)。該材料在氣體儲存與分離、催化、生物醫(yī)學、藥品制造等諸多方面受到了研究人員的廣泛關注，逐漸成為了材料領域的研究熱點。計算化學方法是一種新興且發(fā)展迅速的研究方法，通過該方法，研究人員能夠方便地對材料的構效關系進行研究，對數(shù)量龐大的材料進行預篩選，較傳統(tǒng)的實驗研究方法節(jié)省了大量的物力與人力。

2、>　　 本論文的工作就是運用計算化學方法研究MOF材料在煙道氣分離和天然氣凈化中的吸附分離性能，得到了一些有用的結論與規(guī)律。本論文的研究內容主要包括:
　　 1.研究UiO-66(Zr)系列材料對煙道氣和天然氣的分離與凈化性能，并考察了該材料的同時脫硫脫碳能力。研究結果表明，該系列材料不僅對CO2/N2體系和H2S/CH4體系具有很好的分離性能，還表現(xiàn)出了良好的同時脫硫脫碳的能力，使其有希望成為現(xiàn)階段工業(yè)應用中常用的傳統(tǒng)多孔沸

3、石和活性炭的替代材料。
　　 2.研究微量雜質(H2O、SO2)對UiO-66(Zr)材料分離煙道氣性能的影響。研究手段包括徑向分布函數(shù)、質心分布圖、無限稀釋吸附熱等。結采表明，H2O和SO2對UiO-66(Zr)的分離性能影響不大。
　　 3.研究Hydrd-UiO-66(Zr)材料有機配體的改性對其吸附分離性能的影響，研究的氣體組分為H2S/CH4混合物。結果表明，在本工作中用到的改性基團都能夠增強材料與氣體組分之間