文献综述
化石燃料的燃烧导致大气中CO2浓度持续增加,成为全球温度升高和环境变化的主要原因[1-3],2019年上半年全球大气中平均CO2浓度已达到410 ppm[4],而CO2是植物光合作用的重要原料,但当前浓度下植物进行光合作用达到光饱和点的CO2浓度仍然不足[5],因此,可通过制备CO2吸附剂实现直接从大气中捕获CO2,从而减轻温室效应,且在常温常压温和刺激下释放出来用于植物的光合作用[6]。
CO2作为主要的温室气体,目前大规模的去除方法主要是捕集和封存技术[7]。
而对于较低含量的CO2的深度脱除通常有膜分离法、转化法以及吸附法。
吸附法具有脱除精度高、对环境无污染、操作简单、成本低等优点。
用于CO2吸附的材料[8]主要有活性炭、沸石分子筛、金属氧化物和金属有机骨架材料(MOFs)等。
活性炭和沸石分子筛都是利用材料自身发达的孔隙结构和比表面积优势,通过范德华力或者弱的化学键对吸附质进行吸附;金属氧化物则是利用酸碱作用原理对酸性的CO2进行吸附;金属有机骨架是由有机配体和无机金属离子(或者团簇)通过配位键自组织形成具有分子内空隙的有机-无机杂化材料,因孔道结构可调,吸附灵敏度较高、且结构与功能多样性日益受到人们的关注[9]。
金属-有机骨架材料(Metal-organic frameworks, MOFs)是一类新兴的有机-无机杂化多孔固体材料,由于其潜在的应用前景,特别是在气体储存和分离、催化、药物传递和传感等方面引起了广泛的研究兴趣。
此外,与其他多孔材料相比,MOFs的可调性质提供了一个独特的优势,即可以很容易地通过配体设计或合成后改性引入到框架中因此,在MOFs中加入不同的功能已经被广泛地研究用于不同的应用金属卟啉具有优良的催化活性。
聚合物和分子筛中卟啉催化剂的固定化已被广泛研究。
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