多孔金属有机框架材料在甲烷存储与捕集中的研究进展及挑战

在全球向可持续低碳经济转型的过程中,作为两大低碳能源技术,甲烷储存和甲烷捕集都面临着同样的挑战,即缺乏高效的吸附剂.MOFs(metal-organic frameworks)材料具有极高的比表面积、孔隙率和可调节的孔隙结构,在气体吸附储存领域拥有极大的潜在应用价值.本文首先介绍了MOFs的结构设计和合成方法,综述并强调了MOFs材料在CH4储存与捕集方面的研究进展及面临的问题.在CH4高压储存方面,从体积吸附量和质量吸附量两个目标出发,介绍了目前MOFs材料储存CH4的研究现状;在CH4常压捕集方面,重点强调了CH4/N2和CO2/CH4分离技术和CH4捕集技术.最后,对利用MOFs材料实现高效CH4储存和捕集存在的问题和挑战进行了分析和展望.