CO2/H2O吸附顺序对金属-有机框架混合气体吸附能力的不预见影响

《Journal of the American Chemical Society》：Unexpected Impacts of CO2/H2O Adsorption Order on the Mixed-Gas Adsorption Capacity of a Metal–Organic Framework

金属有机框架材料MOF-808-TFA的CO2与H2O共吸附研究表明，吸附顺序显著影响吸附容量：先吸附水后CO2，其CO2吸附量略有下降；但先吸附CO2后，水吸附量几乎完全丧失，揭示动态MOF行为及缺陷位点可能导致与传统材料预期不符的吸附特性。

　　

金属有机框架（MOFs）已被广泛用于二氧化碳（CO₂）的捕获研究，而水共吸附对这些过程的影响尤为重要，因为二氧化碳的捕获通常发生在潮湿的气流中。为了研究CO₂/H₂O的共吸附现象，研究人员在MOF-808-TFA（TFA = 三氟乙酸）上测量了CO₂和H₂O的二元吸附等温线。当水先在MOF-808-TFA上被吸附，然后再测量CO₂的吸附等温线时，CO₂的吸附量确实有所减少，这与预期一致。然而，当先吸附CO₂再测量H₂O的吸附等温线时，却未观察到显著的H₂O吸附能力。即使只预先吸附了微量的CO₂，H₂O的吸附能力也几乎完全丧失。研究结果表明，由于MOF的动态行为和缺陷位点的存在，可能会出现非传统的吸附平衡状态，从而导致与传统材料相比的出乎意料的吸附数据。