【摘 要】
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柔性的金属有机框架材料MIL-53（Cr）,已经被证明可以有效地吸附与分离四种C8烷基芳烃异构体。然而,材料的“呼吸作用”对其吸附性能的影响仍然还尚未被确定。本论文通过控制预吸附的水量,对MIL-53（Cr）吸附分离四组分C8芳烃的性能进行探究。研究中,通过预吸附水量的控制,MIL-53（Cr）表现出“呼吸作用”,即引入少量水时,水以结合水形式存在,材料的骨架与水相互作用,收缩成狭窄的孔道;引入水
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柔性的金属有机框架材料MIL-53（Cr）,已经被证明可以有效地吸附与分离四种C8烷基芳烃异构体。然而,材料的“呼吸作用”对其吸附性能的影响仍然还尚未被确定。本论文通过控制预吸附的水量,对MIL-53（Cr）吸附分离四组分C8芳烃的性能进行探究。研究中,通过预吸附水量的控制,MIL-53（Cr）表现出“呼吸作用”,即引入少量水时,水以结合水形式存在,材料的骨架与水相互作用,收缩成狭窄的孔道;引入水量增加时,水以自由水的形式存在,骨架重新打开呈现大孔形式。利用预吸附不同水量的MIL-53（Cr）作为吸附剂,进行液相吸附分离C8芳烃混合物,包括邻二甲苯（OX）,对二甲苯（PX）,间二甲苯（MX）和乙苯（EB）。预吸附水的MIL-53（Cr）对于MX和PX的吸附偏好性发生了逆转,这表现在干燥的MIL-53（Cr）优先吸附MX,而高负载水的MIL-53（Cr）优先吸附PX。此外,通过增加引入水量而重新开孔的MIL-53（Cr）几乎不吸附乙苯,这使得三种二甲苯异构体对于乙苯的选择性提高。吸附动力学表明,高负载水的MIL-53（Cr）对于C8芳烃的吸附有更长的平衡时间,并在过程中伴随着吸附偏好由OX向PX的转变。分子模拟的研究对实验结果进行的验证与分析,为MIL-53（Cr）的吸附行为提供了微观的解释。
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