一例超微孔氢键有机框架用于CO_(2)/CH_(4)和CO_(2)/N_(2)的分离

二氧化碳(CO_(2))的有效捕获和分离对能源的高效利用和温室效应等环境问题的解决具有重要意义.氢键有机框架(hydrogen-bonded organic framework,HOF)具有制备条件温和、易再生、溶液加工性能好等优点,对CO_(2)的捕获和分离具有很大的应用潜力.本文使用一例高稳定性电荷辅助型氢键有机磺酸胍框架HOF-GS-10实现了从CH_(4)和N_(2)中有效捕获CO_(2).在298 K和100 k Pa条件下,该材料能吸附1.23 mmol g^(–1)的CO_(2),对CO_(2)/N_(2)(1/1)和CO_(2)/CH_(4)(1/1)混合气体的理想吸附溶液理论(ideal adsorption solution theory,IAST)选择性分别为19.1和5.1,且展现出较低的CO_(2)吸附热(Q_(st)=27.1 kJ mol^(–1)).通过穿透吸附分离实验证实了HOF-GS-10对CO_(2)/N_(2)和CO_(2)/CH_(4)混合物的分离效果.本研究表明,电荷辅助型氢键有机框架在碳捕获和分离方面具有应用潜力.