MIL-101（Cr）@SBA-15复合材料制备及其吸附金属矿山CO2特性研究

来源：黄金科学技术杂志2025年第1期北京时间：

作者：范文涛, 杨思奥, 朱泉霖, 牟宏伟, 张永亮

单位： 青岛理工大学环境与市政工程学院，山东 青岛 266520, 山东黄金矿业股份有限公司矿业管理分公司，山东 济南 250000, 山东科技大学安全与环境工程学院，山东 青岛 266590

摘要：为实现“双碳”目标，建设低碳环保的绿色矿山体系，通过原位合成法成功地组装了一种由MIL-101和介孔二氧化硅组成的新型杂化材料，并研究其CO2吸附性能和应用效果。试验结果表明：SBA-15与MIL-101复合并未改变彼此的基本结构，如骨架构型和孔道结构等；SBA-15中均匀细长孔道的引入可以增大孔容和孔径，复合材料的孔容由MOF基材料的0.428 cm3/g增加至0.54 cm3/g，平均孔径由3.059 nm增加至7.817 nm；在温度为298 K和压力为100 kPa的条件下，复合材料具有1.53962 mmol/g的吸附容量，对纯CO2气体具有良好的存储能力；由于复合材料表面吸附能的非均匀分布，相比Langmuir方程，Freundlich方程能够更好地描述吸附结果，其R2值为0.9997，说明材料发生的吸附行为符合非均匀表面上的多层非理想吸附行为；材料经5次循环后的吸附量最大差值小于3%，说明其可以经过温和条件处理后循环使用，且在工程应用中具有良好的效果。

关键词：金属有机骨架,介孔二氧化硅,协同作用,CO2捕获,吸附等温线,复合材料

基金资助：国家自然科学基金项目“金属矿深开采热—质协同效应对通风阻力的影响机制研究”(52374209),山东省自然科学基金项目“滨海金属矿深开采条件热—质协同效应对通风阻力影响机制研究”(ZR2023ME012),“激发应力波在煤岩损伤失稳过程中的能量衰减机制”(ZR2023QE080),山东省高等学校优秀青年创新团队项目“矿山深井围岩非稳态温度场演化规律及其对巷道环境影响研究”(2019KJH008)