Page 124 - 《精细化工》2023年第3期

·580· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

时需要克服一定的扩散阻力 [41] 。因此，随着温度的 于受热力学限制，ZIF-8-PLs(145)对 CO 2 的饱和吸
升高，多孔液体对 CO 2 的吸附速率加快，ZIF-8- 附容量降低，这也证明了多孔液体对 CO 2 的吸附过
[4]
PLs(145)吸附 CO 2 接近饱和的时间缩短。但是，由 程为放热反应 。

图 10 ZIF-8-PLs(43)动力学拟合曲线（a）；ZIF-8-PLs(145)动力学拟合曲线（b）；ZIF-8-PLs(1400)动力学拟合曲线（c）；
不同多孔液体准二级动力学拟合结果（d）
Fig. 10 Kinetic fitting curves of ZIF-8-PLs (43) (a), ZIF-8-PLs (145) (b) and ZIF-8-PLs (1400) (c); Pseudo-second order
kinetic fitting results of different porous liquids (d)

表 4 不同 ZIF-8-PLs 对 CO 2 的吸附动力学模型拟合参数
Table 4 Fitting parameters of kinetic model for CO 2 adsorption by different ZIF-8-PLs
准一级动力学 准二级动力学
样品 2 –3 2
q e/(mg/g) k 1/(1/min) R q e/(mg/g) k 2/[10 g/(mg·min)] R
ZIF-8-PLS(43) 60.95 0.05324 0.99042 69.85 1.64 0.99432
ZIF-8-PLS(145) 57.67 0.09383 0.99254 64.30 1.91 0.99828
ZIF-8-PLS(1400) 50.60 0.05037 0.97266 57.06 1.14 0.99593

CO 2 /N 2 选择性也影响其工业应用的潜力。利用多孔
液体对不同气体在相同压力下的吸收容量比来评估
CO 2 /N 2 选择性〔公式（4） [42] 〕，结果如图 12 所示。
Q
S  CO 2 （4）
Q N 2
式中：S 为多孔液体的 CO 2 /N 2 选择性系数；Q CO 2 为
0.1 MPa 时多孔液体对 CO 2 的吸附容量，mg/g；Q N 2
为 0.1 MPa 时多孔液体对 N 2 的吸附容量，mg/g。

图 11 ZIF-8-PLs(145)在 20、30、40 ℃下的 CO 2 吸附曲线 从图 12 可以看出，在 3 种不同 ZIF-8-PLs 中，
（图中紫色圆圈为 CO 2 吸附容量接近饱和时刻） ZIF-8-PLs(43)对 N 2 的吸附容量最大，为 1.98 mg/g；
Fig. 11 CO 2 adsorption curves of ZIF-8-PLs(145) at 20, 30 and 随着 ZIF-8 粒径的增大，ZIF-8-PLs 对 N 2 吸附容量
40 ℃ (The purple circles in the graph are the moments 逐渐降低。原因为，ZIF-8 粒径增大，固体材料的内
when the CO 2 adsorption capacity is close to saturation)
扩散阻力增大，从而导致对 N 2 的吸附容量降低。结
2.3.4 CO 2 /N 2 选择性 合不同 ZIF-8-PLs 对 CO 2 的吸附容量数据，计算得
燃煤电厂烟气中含有大量的 N 2 ，多孔液体的 到 CO 2 /N 2 选择性。从图 12 可以看出，不同 ZIF-8-PLs