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工业革命以来,CO2排放量迅速增加,全球气候变暖,自然灾害频发。因此,如何快速有效地减少碳排放成为人们日益关注的问题。所以,CO2吸附剂成为了解决此问题的关键。金属有机骨架(MOF)材料比表面积巨大、孔隙率超高,是迄今为止CO2吸附量最大的材料之一。但目前,仍存在合成条件不完善,选择吸附性能研究不够,改性方法不完善等问题。因此,本文对Mg-MOF-74的合成,改性及其对CO2/H2O的选择吸附性进行研究。首先,本文采用溶剂热合成法以Mg(NO3)-6H2O和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料,制备Mg-MOF-74样品。并通过研究活化温度、晶化时间、液固比三个因素,对样品合成条件进行优化。最终,得到最优合成条件,即液固比为86.88、晶化时间为28h、晶化温度为125℃、晶化时间为28h、活化温度为125℃、活化时间6h。随后,对合成的最佳样品进行XRD、FTIR、SEM以及TG等方法表征,发现合成的样品纯度高、晶体结构完整、形貌规则有序、热稳定性强。采用热重分析仪对Mg-MOF-74不同温度下的CO2吸附量进行测量。结果显示:在常压,30℃、60℃、90℃时,Mg-MOF-74的CO2吸附量分别为 4.78mmol/g、2.00mmol/g、1.26mmol/g。其次,利用自制的穿透实验装置,研究Mg-MOF-74对水的单组份吸附以及对CO2/H2O的双组份吸附。研究表明:在常压,35℃下,Mg-MOF-74的H2O吸附量为19.6mol/g;在相对湿度为12%和19%的条件下,Mg-MOF-74的CO2吸附量分别为2.84、2.27mmol/g。可见,Mg-MOF-74对水有较强的吸附量。同时,水浓度的提高影响了Mg-MOF-74 对 CO2 的吸附。最后,使用氨溶液对Mg-MOF-74进行改性,通过考察氨溶液浓度、搅拌时间两个因素对改性条件进行优化。得到最佳改性条件,即氨溶液浓度为6mol/L、搅拌时间24h。对改性后最佳样品进行表征和热稳定性分析,结果显示:改性后的样品晶体结构完整,形貌略有腐蚀,官能团完整,氮元素增加,热稳定性良好。通过测试Mg-MOF-74的CO2吸附性能,结果显示:在常压,60℃和90℃时,改性后Mg-MOF-74的吸附量分别为2.58mmol/g,1.48mmol/g,较改性前,分别提高了 29%和17.5%。表明本文对Mg-MOF-74的改性效果取得了显著效果,改性后的Mg-MOF-74对二氧化碳的吸附量明显提高。