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CO2在金属有机骨架材料有机链上的吸附机理研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:工程热物理学报
  • 时间:2012.1.1
  • 页码:171-174
  • 分类:TQ028.14[化学工程]
  • 作者机构:[1]华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074, [2]武汉理工大学材料与工程学院,湖北武汉430070
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50936001;No.51021065);973项目资助(No.2011CB707301);新世纪优秀人才计划资助项目(No.NCET-10-0412)
  • 相关项目:实现氧燃烧富集CO2的新理念与新方法
中文摘要:

金属有机骨架是一种新型的温室气体CO2吸附材料。本文采用密度泛函理论(DFT)方法研究C02在MOF-5有机链上的6种不同吸附位置及其3种不同构型下的吸附行为。考虑GGA水平下三种不同泛函对计算结果的影响,对比发现GGA/PW91泛函能够较好地计算CO2分子与有机链原子之间的弱范德华力;发现CO2分子与苯环边相交以及与苯环上的碳原子平行是两种吸附能最大的构型;利用Br原子替代苯环上的H原子可以显著增强对CO2分子的吸附能力,为设计具有较高CO2吸附能力的MOFs材料提供理论依据。

英文摘要:

Metal organic frameworks (MOFs) are a new class of porous materials, which have been extensively used to capture CO2 from flue gas. Density functional theory (DFT) has been used to investigate the adsorption behaviors of CO2 on linkers of MOF-5. Six different adsorption sites and three different configurations of CO2 are considered in detail. The comparison of different functionals in GGA level showed that GGA/PW91 was adaptable to calculate the weak van der Waals forces between CO2 molecule and the linker. Two most stable configurations were found, one was the position above on the edge of the benzene ring with CO2 molecule cross attack and the other was the position above on the carbon atom of the benzene ring with CO2 molecule parallel attack. The adsorption strength was enhanced by substituting the H atom of benzene ring by Br atom. The results provide a theory basis for designing and synthesizing new MOF materials possessing higher CO2 adsorption capacity.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
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  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
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