co2在金属有机骨架材料m-mof-74的吸附机理

摘要：金属有机骨架化合物(mof)是一种新型的温室气体co2吸附材料．采用密度泛函理论研究了4种金属有机骨架材料(m-mof-74，m为mg、zn、co、ni)对co2的吸附机理，以及n2、h2o对co2选择性吸附的影响．结果表明，co2主要吸附在金属位上，其吸附作用主要来自于co2与金属位之间的范德华力和静电力．吸附后的稳定结构显示co2分子的键角均有变化，并与金属原子形成有一定角度的m2+…oco配合物．4种材料中mg-mof-74对co2的吸附最强，吸附能为-44.38,kj/mol，其他3种材料吸附co2的顺序为zn-mof-74＞co-mof-74≈ni-mof-74．n2分子在4种材料上的吸附都很弱，吸附能全部低于-20,kj/mol，有利于co2的选择性吸附．n2分子与金属原子形成线性m2+…nn结构．h2o分子通过氧原子与金属位之间发生静电作用，会对co2的吸附造成一定的影响．