Science最新报道：具有高稳定性和高能量效率的脱水材料——氟化MOFs

— 前言 —

    2017年5月18日，Science官网上刊出了氟化MOFs用于高能量效率脱水的研究报道，文章标题为：Hydrolytically stable fluorinated metal-organic frameworks for energy-efficient dehydration, doi:10.1126/science.aam8310, 通讯作者为阿卜杜拉国王科技大学的Mohamed Eddaoudi, 下面对论文进行简单介绍。

— 图文快解 —

   天然气输送前必须进行纯化，在这个过程中往往包含一个脱水的过程。传统的，人们常使用微孔吸附剂——分子筛来实现这一目的，但是分子筛需要在250 °C以上的高温处理过后才可以循环使用。本文提出了一种氟化的含镍MOFs材料 AlFFIVE-1-Ni (KAUST-8)，能够有效地去除混合气体蒸汽（CO2, N2, CH4以及天然气中的高碳烃）中的水以及选择性同时去除高湿度N2中的H2O和CO2.这种材料只需105 °C热处理即可实现循环使用，表现出了高的稳定性和能量效率（只需输入常规脱水剂一半的能量）。

图1. AIFFIVE-1-Ni(KAUST-8)各阶段（新制，脱水，再水合）的结构示意及表征

图2. MFFIVE-1-Ni的稳定性以及水吸脱附性能

图3.  AlFFIVE-1-Ni中H2O 和CO2的特异性吸附位点. (A) 吸附一个CO2分子；(B)吸附一个H2O分子；(C) 同时吸附一个H2O分子和一个CO2分子；(D和E) AlFFIVE-1-Ni活化后(105 o N2下处理8 h)以及暴露到CO2和H2O混合气中时沿[001]和[010]方向的单晶结构投影示意图；(F) 室温下，CO2/N2 (1/99)和湿度为75%N2气氛下AlFFIVE-1-Ni的TG-DSC；（G-I）不同CO2/H2O比例下的程序升温脱附。

图4. 不同气体组分的柱穿透实验

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注：小编由于学识有限，更多详情，请移步原文。

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