Gewöhnliche unmodifizierte MOF weisen Mängel auf, wie z. B. eine schlechte selektive Adsorption, eine schwache Umweltstabilität und eine kurze zyklische Lebensdauer, die ihre großtechnische industrielle Anwendung einschränken. Durch gezielte funktionelle Modifikationen kann die Adsorptionsleistung von MOF erheblich optimiert und an komplexe industrielle Arbeitsbedingungen angepasst werden. In diesem Artikel werden die wichtigsten Modifikationsmethoden und Mechanismen zur Leistungsverbesserung erläutert.
1. Aminofunktionelle Modifikation: Verbesserung der selektiven Adsorption von CO₂
Durch die Modifizierung durch Aminopfropfen werden aktive Aminogruppen auf der MOF-Porenoberfläche eingeführt, die eine spezifische chemische Adsorptionsreaktion mit CO₂-Molekülen hervorrufen können. Diese Methode verbessert die Fähigkeit von MOF zur selektiven Trennung von CO₂ / N₂ erheblich und löst das Problem der geringen Adsorptionsselektivität von gewöhnlichen MOF in Rauchgasumgebungen. Es handelt sich um die am weitesten verbreitete Modifikationstechnologie zur Kohlenstoffabscheidung von MOF.
2. Hydrophobe Modifikation: Verbessern Sie die Stabilität der Feuchtigkeitsbeständigkeit
Die meisten gewöhnlichen MOF sind in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit anfällig für Hydrolyse und strukturellen Zusammenbruch. Die hydrophobe Oberflächenmodifikation bildet eine Schutzschicht auf der MOF-Oberfläche, die die Störung durch Wassermoleküle isoliert und die vollständige Kristallstruktur in nassen Rauchgas- und feuchten Abwasserumgebungen aufrechterhält. Dadurch wird die Lebensdauer von MOF-Adsorbentien in feuchten Industrieszenarien effektiv verlängert.
Nanjing Mission New Materials Co., Ltd
Passt hydrophob modifizierte MOF für industrielle Kohlenstoffabscheidungs- und Wasseraufbereitungsprojekte mit hoher Luftfeuchtigkeit an und verbessert die zyklische Stabilität um mehr als 60%.
3. Metall-Ionen-Dotierung Modifikation: Erhöhung der Adsorption aktive Stellen
Die Dotierung spezifischer Metallionen in MOF-Kristallknoten erhöht die oberflächenaktiven Stellen und verbessert die Adsorptionskapazität von Schwermetallionen, organischen Schadstoffen und schädlichen Gasmolekülen erheblich. Modifiziertes MOF hat eine höhere Adsorptionseffizienz und eine größere Adsorptionskapazität als reines MOF und eignet sich für hochpräzise Schadstoffbehandlungsszenarien.
4. Zusammengesetzte funktionale Modifikation: Multi-Szenario-Anpassung realisieren
Die Modifizierung von Verbindungen mit MXen- und LDH-Materialien kombiniert die strukturellen Vorteile mehrerer Nanomaterialien und ermöglicht die gleichzeitige Optimierung von Adsorptionskapazität, Leitfähigkeit und struktureller Stabilität, was in der Forschung und Entwicklung von Verbundadsorptionsmitteln und Energiespeichermaterialien weit verbreitet ist.
Die funktionelle Modifikation ist das wichtigste Mittel zur Verbesserung der MOF-Adsorptionsleistung und der industriellen Praktikabilität.
Nanjing Mission New Materials Co.,Ltd provides various customized functional modification services for MOF materials, targeting CO₂ capture, wastewater treatment and gas separation scenarios. Contact our technical team to obtain exclusive modified MOF solutions for your working conditions.
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