我院能源环境研究室在疏水改性5A分子筛吸附CO方面的研究取得新进展。近日，该成果发表在国际期刊ACS Industrial & Engineering Chemistry Research（JCR二区，IF=4.326），选为副封面文章。
近年来，随着碳一化学的发展和环保要求提高，对CO吸附分离的高效吸附剂的开发逐渐成为研究热点。尽管传统5A分子筛可以作为一种有效的吸附剂在无水环境中对CO进行吸附，但在潮湿的环境中其吸附性能会被破坏。
在该工作中，我们提出了一种硅烷化修饰策略，通过抑制竞争性水分子占据的表面来提高CO的吸附性能。以三氯丁基硅烷（BTS）为疏水剂，甲苯为分散液，商业5A分子筛为原料，通过有机溶剂分散—浸渍法成功制备了一系列疏水CO吸附剂（X-B-5A）。考察了不同含量BTS甲苯溶液对分子筛表面疏水性和CO吸附性能的影响。结果表明，硅烷化修饰后制得X-B-5A，其疏水性显著提高。0.004-B-5A的水接触角从20°增加到154°，静态水吸附量在35oC从27.5%降低到6.0%。0.004-B-5A的CO静态吸附容量达到1.54 mmol/g，仅比原始5A分子筛仅降低了14.6%。此外，与原始5A分子筛相比，在含有水蒸气的情况下，制备的X-B-5A分子筛对CO的动态吸附能力显著提高。制备的疏水吸附剂在潮湿环境中表现出良好的CO吸附性能和较高的热稳定性。本研究提出了一种在相对湿度较高的环境下制备CO吸附剂的新策略。
沈阳工业大学2021级联培硕士生乔宇为论文第一作者，肖永厚教授为通讯作者。该文于2022年8月17日投稿，经过国际同行评审、实验补充、论文修订，于2022年10月31日被期刊最终接收，于2022年11月10日以论文形式在Industrial & Engineering Chemistry Research在线发表。
该项研究得到大连理工大学盘锦产业技术研究院各位领导、老师的大力支持，受到中央引导地方科技发展专项基金(2022010004-JH6/1001)，国家自然科学基金(21776028)、辽宁省化学助剂合成与分离重点实验室开放课题(ZJKF2001)等基金资助。
杂志附注：
Industrial & Engineering Chemistry Research自1909年由美国化学学会出版。该杂质报道应用化学和化学工程领域的工业和学术研究，特别关注基础、工艺和产品。论文可以基于实验或理论、数学或描述性、化学或物理的工作。除了基础研究（在热力学、输运现象、化学反应动力学和工程、催化、分离、界面现象和材料等领域），论文还涉及工艺设计和开发（例如，合成和设计方法、系统分析、工艺控制、数据处理方案等）。涉及化学和工程方面（例如催化剂、塑料、弹性体、纤维、粘合剂、涂料、纸张、薄膜、润滑剂、陶瓷、气溶胶等）的关系、建模和放大程序等）以及产品研发。
