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天然气(甲烷)绿色环保,经济安全,被认为是一种较理想的汽车燃料。然而车载存储问题限制了天然气的应用。在当前技术中,吸附技术是最为经济有效和最具发展前景的存储方式之一。吸附剂是吸附技术的核心和关键。金属-有机骨架材料(MOFs)由于具有巨大比表面积,孔径可调、表面化学性质可修饰,是近年来发展迅速的一类多孔材料,在能源环境领域具有广阔的应用前景。本文针对能源气体中天然气的存储,选择合成具有高比表面积的MOF-5和MIL-101材料,主要考察了MOF-5、ZIF-8、MIL-101和HKUST-1等几种MOFs材料对甲烷的吸附性能,具有研究意义和应用前景。本文研究了MOF-5晶体合成的反应条件对MOF-5晶体的表面形貌、晶体结构和孔隙结构等物理化学性能的影响。利用SEM、XRD和快速比表面积和孔径分布分析仪对所制备的MOF-5晶体进行表征分析。研究结果表明:以二乙基甲酰胺为溶剂,将Zn2+/对苯二酸摩尔配比为2.64的合成液中置于130°C下反应4小时可得到小颗粒(40-70μm)和高比表面积( S Langmuir=2595m2/g)的MOF-5晶体。本文研究了CH4在MOF-5、ZIF-8、ZIF-62、MIL-101、HKUST-1晶体颗粒上的吸附相平衡。采用重量法测定了CH4吸附等温线,估算出CH4气体在MOF-5、MIL-101、HKUST-1上的等量吸附热。结果表明:Langmuir等温线方程可以准确地描述CH4在MOF-5、MIL-101、HKUST-1上的吸附数据;在299.15K和40bar条件下,CH4在HKUST-1上的吸附量最大(93.8mg/g);CH4在MOF-5、MIL-101、HKUST-1上等量吸附热分别为10.85～8.14kJ / mol,15.75～13.23kJ/mol,18.02～9.03kJ / mol。本文研究了ZIF-62和SBA-15吸附苯的性能。结果发现:在p / po≤0.4时,ZIF-62多孔材料相对于介孔分子筛SBA-15对苯具有更大的吸附能力。苯在ZIF-62上的吸附等温线为典型的Ⅰ型吸附等温线,298K时,ZIF-62对苯的平衡吸附量达到185mg/g,苯在ZIF-62上的吸附遵循拟一级动力学方程。