Page 122 - 《精细化工》2023年第3期

·578· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

与文献报 道中的大 多数多孔 液体相比，
ZIF-8-PLs 的黏度均处于较低水平，低黏度多孔液体
ZIF-67-PLs-2 [32] 在 25 ℃时的黏度为 543.4 mPa·s，
而本文 ZIF-8-PLs(15%)在 25 ℃时的黏度范围仅为
98~121 mPa·s。为了进一步探究不同粒径 ZIF-8 多孔
液体的流动性，将装有不同 ZIF-8-PLs(15%)的玻璃
o
容器旋转 180 ，多孔液体均迅速流向瓶盖处，如图
7a 所示。此外，在室温下用 5 mL 注射器朝向玻璃
容器，液滴均迅速滑落，如图 7b 所示。综上，基

图 6 不同粒径 ZIF-8 多孔液体的黏度随温度变化曲线（a）； 于不同粒径 ZIF-8 合成的多孔液体均具有良好的流
不同 ZIF-8(145)质量分数（5%、10%、15%、20%） 动性。
多孔液体的黏度随温度变化曲线（b）
Fig. 6 Viscosity variation curves of ZIF-8 porous liquids
with different ZIF-8 sizes with temperature (a);
Viscosity variation curves of ZIF-8 porous liquids
with different ZIF-8 mass fractions (5%, 10%, 15%,
20%) with temperature (b)

25 ℃时在相同 ZIF-8 质量分数下，随着 ZIF-8 a—玻璃容器旋转 180°；b—注射器挤压多孔液体
粒径的减小，ZIF-8-PLs 的黏度逐渐增加，不同粒径 图 7 ZIF-8-PLs 流动性照片
ZIF-8 多孔液体的黏度大小顺序为 ZIF-8-PLs(1400)< Fig. 7 Images of ZIF-8-PLs mobility

ZIF-8-PLs(145)<ZIF-8-PLs(43)。在相同 ZIF-8 质量分
2.2.3 多孔液体的稳定性
数下，随着 ZIF-8 粒径减小，ZIF-8 粒子浓度增加，ZIF-8
多孔液体的稳定性是判定其能否在碳捕集领域
和位阻溶剂乙二醇之间的表面相互作用就会增强，因
而 ZIF-8-PLs 的黏度增加 [19] 。综上，固体材料粒径调 大规 模应 用的 主要 性能 指标 之一 。图 8 为
ZIF-8-PLs(15%)稳定性照片。如图 8 所示，将不同
控是一种调控多孔液体黏度的有效策略。此外，从图
多孔液体在室温下放置 60 d 后，均未出现聚集或沉
6b 可以看出，ZIF-8-PLs 的黏度随着固体材料质量分
积现象；室温下，以 4500 r/min 离心多孔液体 5 min，
数的增加而不断增加，在相同温度下，ZIF-8 质量分
三者也均未出现明显的固-液分离现象。由此可见，
数对 ZIF-8-PLs 黏度的影响规律为 ZIF-8-PLs(5%)<
ZIF-8-PLs(10%)<ZIF-8-PLs(15%)<ZIF-8-PLs(20%)。 ZIF-8-PLs 具有较好的稳定性。

表 2 为文献报道与本文制备的多孔液体的黏度
数据对比。

表 2 不同多孔液体的黏度对比
Table 2 Viscosity comparison of different porous liquids
黏度/ 参考
多孔液体 温度/℃
(mPa·s) 文献
ZIF-8-g-BPEI-10 25 1700 [19]
HCS-PILs-PEGS 50 8900 [26]
a—多孔液体室温静置 60 d 后；b—室温下，以 4500 r/min 离心
PLs1(1000)-5%、PLs2(1000)-5% 25 49~59 [27]
多孔液体 5 min
ZIF-67-PLs-2 25 543.4 [31]
图 8 ZIF-8-PLs 稳定性照片
PL1、PL4、PL5 25 8000~12000 [35]
Fig. 8 Images of ZIF-8-PLs stability
ZIF-8-PL-1 25 133.4 [18]
UiO-66-liquild-M2070 25 4600000 [33] 2.3 多孔液体的碳捕集性能
ZIF-8-PLs(43、145、1400)(15%) 25 98~121 本文 2.3.1 捕集容量
注：BPEI 为支链型聚乙烯亚胺；HCS-PILs-PEGS 为空心 为了探究 ZIF-8 粒径对多孔液体碳捕集性能的影
碳球（HCS）和离子液体〔聚 1-(4-乙烯基苯基)甲基-3-丁基咪唑
氯化物〕以及聚乙二醇（PEGS）制备的多孔液体；PLs1(1000)-5% 响，利用粒径调控策略制备了 3 种不同粒径的 ZIF-8
和 PLs2(1000)-5%为胺功能化的 ZIF-8@BPEI 和 ZIF-8-g-BPEI 合成多孔液体，并考察了这些多孔液体对 CO 2 的吸附
分别与 PDMS 制备的多孔液体；PL1 为 UiO-66(185)@xPDMS 性能，结果如图 9 所示。由图 9 可见，在相同 ZIF-8
和 PDMS（M n＝4000）按质量比 1∶1 的均匀混和物；PL4 和 PL5
分别为 UiO-66(185)@xPDMS 和 UiO-66(484)@xPDMS 按质量比 质量分数（15%）下，ZIF-8-PLs(43)和 ZIF-8-PLs(145)
1∶2 与 PDMS 的均匀混合物。 吸附平衡时间均为 135 min，ZIF-8-PLs(1400)吸附平衡