新型多孔材料的合成及应用研究进展

新型多孔材料具有孔径可调节、高比表面积和可功能化设计等特点,通过不同需求对其进行结构设计和化学修饰,能够得到各种形貌和性能的新型材料,使得其在吸附与分离、储能和催化等多个领域具有较好的应用潜能。介绍有机多孔材料(HCPs、PIMs、COFs、CMPs)和有机-无机杂化多孔材料(MOFs)的合成方法及其在物质吸附分离与催化领域的研究应用,并对今后的研究热点及发展趋势进行展望。

新型多孔材料在惰性气体Xe/Kr分离中的应用

惰性气体氙与氪的分离在大气放射性核素监测、惰性气体工业制备和乏燃料处理等领域中均有重要应用。常规的方法是利用低温精馏将氙与氪从大气中分离,需要耗费大量能源,成本高。因此,作为替代方法在常温下通过多孔材料高效吸附分离氙与氪具有重要意义。近年来发展的以金属有机框架材料、多孔有机分子笼材料等为代表的新型多孔材料在惰性气体氙与氪的分离中展现出了优异的性能与良好的应用前景。系统地综述了新型多孔材料在Xe/Kr分离中的研究进展,从计算模拟在Xe/Kr分离研究中的应用、高浓度氙/氪分离研究与极低浓度Xe/Kr分离研究3个方面进行论述与总结,最后对未来研究趋势进行了总结与展望。

新型多孔非金属材料阻火抑爆性能研究

为评价新型材料的阻火抑爆性能,采用抑爆性能测试装置,对比分析新型材料在不同填充密度、留空率下对最高爆炸压力的影响;对比最佳填充密度为35 kg/m^3的金属材料与填充密度为22.4 kg/m^3新型材料在不同留空率下的最高爆压,分析2种材料的抑爆性能;对比2种材料中的火焰传播过程,分析两者的阻火性能。结果表明:当填充密度为22.4 kg/m^3、留空率为5%时,新型材料抑爆性能最佳,最高爆炸压力仅为27 kPa;与空爆状态相比,填充新型材料后最高爆压明显下降;留空率为5%,填充密度为22.4 kg/m^3时新型材料的阻火抑爆性能均优于填充密度为35 kg/m^3的金属材料。降低留空率、增加填充密度能够有效改善新型材料的阻火抑爆性能。