含氟表面活性剂合成工艺及的应用26页PPT
含氟表面活性剂的合成与性能
含氟表面活性剂的合成与性能李文宽江南大学化工学院江苏无锡214122摘要：含氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,具有"高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;既憎水又憎油;防污功能的特点,有很多碳氢表面活性剂不可替代的用途。
本文主要介绍了含氟表面活性剂的合成方法与性能，展望了含氟表面活性剂的未来发展前景。
关键词：含氟表面活性剂合成性能Synthesis and properties of fluorinated surfactantLI Wen- kuan（Chemical engineering institute, Jiangnan University Wuxi China）Abstract : Fluorocarbon surfactant s which are one important kinds of special surfactants possess excellent properties of " high surface activity , high thermal stability and high chemical durability ; good water and oil repellency " ; antifouling functionand have irreplaceable use of hydrocarbon surfactants. This paper mainly introduces the synthesis method and properties of fluorinated surfactants, the development prospects of fluorocarbon surfactants.Keywords : fluorocarbon surfactants ; synthesis ; properties含氟表面活性剂主要以全氟烷基或全氟烯基或部份氟化了的烷基等作为疏水基部分,然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团,根据亲水基团性质的不同可以分为阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等不同系列的含氟表面活性剂产品。
含氟表面活性剂的特性与用途
杭州化 工
２１ ０ ０年 ３月 ２ １．０ １ ０ ０ （） ４
含氟表面活性剂的特性与用途
蔡 继 权
（ 江传化 股份有 限公 司 ， 江 杭 州 ３ １ １ ） 浙 浙 １ ２ ５
摘
要： 介绍 了含 氟表 面活性 剂具 有 高表 面 活性 、 良的耐热 性和 化 学稳 定性 以及 卓 越 的防 水、 优 防
到 ４ ０℃以上 不会 分解 ， 也 与 Ｃ Ｆ键 十分 稳 定 ０ 这 —
有关 。
（ ） 化学稳定 性 。 ３高 含氟表 面活性 剂 中的 Ｃ Ｆ —
键 十分稳 定 ， 它具 有 很 高 的抗强 酸 、 碱 、 氧 使 强 强
化剂 的能力 ， 以在 更多 苛刻 的环境 中使 用 。 可 （） ４ 既憎 水又憎 油 。 含氟 表面 活性剂分 子 中的
当前 ，金融 危机席卷 全球 ，企业 都受 到了冲 击， 纷纷加 大新产 品新技术 研发 投入力度 。 但许多
新产 品新技 术 由于应 用研究 没有 到位 或者没 有很 好 地扩大应 用领域 而没有产 生很 好 的效 益 ．这是
下均 显示 出很 高 的稳 定 性 …。含氟 表 面活性 剂具 有高表 面活 性 、高 耐热稳 定性及 高化 学稳定 性这
（） ２ 高耐热稳 定性 。 一般含 氟表 面活性剂加 热
如今， 创新 已经超 越 了科技 的范围 。 经济与合 作发 展组织 （ Ｅ Ｄ） Ｏ Ｃ 与欧 盟统 计署 （ ｕｏｔｔ新近 Ｅ ｒｓ ） ａ 联合 出版 的《 奥斯 陆 手册 》 Ｏ ｌ Ｍａｕ １第 三 版 ， （ ｓ ｎ ａ） ｏ 不但扩 大 了创新 的定义 ，而且 增加 了营销创 新和 组织创新 。 这两 类创新 本身并 不是 技术创 新 ， 但它 们 对 于 生 产 力 的增 长 和 经 济 的 发 展 具 有重 要 意 义。 因为组织创新 是技术 创新 的前提 ， 而营销创 新 促进 了市场 繁荣 ， 同时也推 动 了技术创 新 。
含氟表面活性剂的制备和应用
收稿日期： ２００８－ ０７－ ０７ 作者简介： 王雪 （１９８０－ ）， 女， 主要从事应用化工方面的教学和研究。
２３
研发前沿
据 粗 略 统 计 ， 截 止 １９８０ 年 左 右 ， 在 四 氟 乙 烯 乳 液 聚 合 中 所 使 用 的 ＦＳ 的 量 约 达 ８０ｔ 左右。日 本 旭 硝 子 公 司 统 计 ， 在 ２０ 世纪 ８０ 年代初， 日 本 用 于 制 造 分 散 氟树脂的 ＦＳ 的量已达 ５ｔ／ａ。另有研究报 导， ＦＳ 也可用于 ＰＶＣ 的反应过程中。
应用
鉴 于 ＦＳ 具 有 上 述 特 性 ， 故 它 在 某 些领域的应用性很强， 特别在工业领域 有 多 方 面 的 用 途 ［３￣９］。
１．分 散 剂 ＦＳ 在 分 散 聚 合 法 制 备 各 种 氟 树 脂 时可作分散剂使用， 如， 在四氟乙烯、 三氟氯乙烯、偏氟乙烯等含氟单体的乳 化 分 散 聚 合 中 都 使 用 了 ＦＳ 作 分 散 剂 。
加入涂料及油墨内可降低其表面张力， 提高润湿性， 并防止产生气泡且使色泽 更均匀。
６．防 水 防 油 剂 由 ＦＳ 所 制 备 出 的 防 水 防 油 剂 ， 对 天然或合成的纤维及其制品进行表面处 理后， 可使该纤维或制品既有防水、防 油的性能， 又不影响其本身的物理 特 性 ［７］。 由 防 水 防 油 剂 处 理 后 的 一 次 性 纸质餐具已进入市场供应， 解决了白色 污染所造成的环境危害。 ７．其 它 应 用 把 ＦＳ 加 入 地 板 蜡 中 ， 可 改 善 地 板 的光泽， 增加其耐磨性及抗污染性。 ＦＳ 还 可 作 为 石 油 回 收 用 助 剂 、 海 面 上 的集油剂、金属防腐剂及金属光泽处理 剂等等。
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙｌｓ， Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｄａｌｉａｎ １１６０１２， Ｃｈｉｎａ）
含氟表面活性剂的合成与性能
含氟表面活性剂的合成与性能学院：化学与材料工程学院班级：应化1001学号：05011001含氟表面活性剂的合成与性能（江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡214122）摘要：含氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种，有很多碳氢表面活性剂不可替代的用途。
含氟表面活性剂主要以全氟烷基或全氟烯基或部份氟化了的烷基等作为疏水基部分，然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团，根据亲水基团性质的不同分别合成阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等不同系列的含氟表面活性剂产品。
另外，含氟表面活性剂具有“三高二憎” 的特点，所谓“三高”是指高表面活性、高热稳定性和高化学惰性；所谓“二憎” （也称“双憎” ）是指同时具有憎水性和憎油性。
其已广泛应用于洗涤、消防、石油、纺织等多个领域。
本文主要介绍了含氟表面活性剂的一些合成方法和性能。
关键词：含氟表面活性剂；三高二憎；合成；性能；Synthesis and Properties of fluorine-containingsurfactantLI Yong-liang(College of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122 ,China) Abstract: The fluorine-containing surfactant is the most important varieties of specialty surfactants, there are a lot of hydrocarbon surfactants irreplaceable purposes. This paper describes the fluorine-containing surfactant fluorinated alkyl perfluoroalkyl or perfluorinated alkenyl or in part as a hydrophobic moiety, and then need to introduce appropriate linking group and hydrophilic groups, according to the nature of the hydrophilic group of different synthetic anionic, cationic, nonionic and amphoteric type different series of fluorine-containing surface active agent product. In addition, the fluorine-containing surfactant has three sophomore hate "is characterized by the so-called" three high "refers to the high surface activity, high thermal stability and high chemical inertness; the so-called" hate "(also called" hate ") hydrophobic and oleophobicity. It has been widely used in washing, fire, oil, textile and other fields. This paper describes the fluorine-containing surfactant synthesis methods and performance. Keywords：Fluorinated surfactant; Three highways and two hated ways;Syn thesis;Performa nee;含氟表面活性剂(fluori ne con tai ning surfaeta nt )也称氟碳表面活性剂 (fluorocarbon surfaeta nt ) 或氟化表面活性剂(fluori nated surfaeta nt ),是20世纪60年代研发的一类特种表面活性剂。
含氟表面活性剂的应用
含氟表面活性剂及其应用摘要含氟表面活性剂是目前最受青睐的特种表面活性剂，相比于传统的碳氢表面活性剂，含氟表面活性剂的用量少，降低水溶液表面张力的作用强，同时可以跟其它表面活性剂起到很好的复配效果，可以应用于石油、消防、涂料、造纸等很多领域。
目录1 表面活性剂 (1)2 含氟表面活性剂的结构及性质 (1)2.1 含氟表面活性剂 (1)2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 (1)2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 (1)2.1.3 含氟表面活性剂的表面活性 (2)2.1.4 含氟表面活性剂的水溶液在油面上的铺展 (2)2.2 含氟表面活性剂类型 (2)2.3 含氟表面活性剂的合成方法 (3)2.4 含氟表面活性剂的应用 (3)2.4.1 在石油领域的应用 (3)2.4.2 在消防领域的应用 (4)2.4.3 在涂料中的应用 (4)2.4.4 在造纸业中的应用 (4)2.4.5 在其他方面的应用 (4)2.5 含氟聚合物的研究进展 (5)3 展望 (8)4 个人想法 (8)参考文献 (9)1 表面活性剂所谓表面活性，是指溶剂的表面张力降低的性质，能显著降低（多数为水）表面张力或液-液界面张力的物质被称为表面活性剂。
最近科学领域不断地在开拓，表面活性剂不仅运用于日常生活，还可以运用到国民经济关系到的很多方面，在这些领域里，表面活性剂有着神奇的效果，用量虽少，但对改进技术、提高质量、增产节约却收效显著，有“工业味精”之美誉。
我们把表面活性剂的疏水基只含有碳氢链（分子中可以含有Cl、Br、I、O、N、S等元素）的这种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂。
如果除含有以上元素外，分子中还含有F、Si、B等元素，则叫做特种表面活性剂。
但随着科学技术的不断发展，一些结构特殊的表面活性剂的不断出现，形成了新型的特种表面活性剂，如含有Bola型、双子型、冠醚型等结构的表面活性剂。
特种表面活性剂之所以受到如此关注，是因为它具有诸多普通表面活性剂所不能及的特殊性质。
含氟类表面活性剂
含氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的用途。
含氟表面活性剂主要以全氟烷基或全氟烯基或部份氟化了的烷基等作为疏水基部分,然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团,根据亲水基团性质的不同分别制得阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等不同系列的含氟表面活性剂产品。
1 含氟表面活性剂的特性含氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。
含氟表面活性剂其水溶液的最低表面张力可达到20ｍＮ/ｍ以下,甚至到15ｍＮ/ｍ左右。
一般碳氢链的表面活性剂的应用浓度需在0 1%～1%之间,此时水溶液的表面张力只能降到30～35ｍＮ/ｍ,而碳氟链表面活性剂的用量在0、005%～0、1%时,就能使水溶液的表面张力降至20ｍＮ/ｍ以下。
含氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展。
含氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。
含氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。
若将其制成油溶性表面活性剂还可降低有机溶剂的表面张力。
研究表明,含氟表面活性剂的高表面活性是由于其分子间的范德华引力小造成的,活性剂分子从水溶液中移至溶液表面所需的张力小,导致了活性剂分子在溶液表面大量的聚集,形成强烈的表面吸附,而这类化合物不仅对水的亲和力小,而且对碳氢化合物的亲和力也较小,因此形成了既憎水又憎油的特性,但它对油/水界面的界面张力作用能力不强,如将含氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配使用,利用含氟表面活性剂能选择性地吸附在水的表面,使表面张力降低;而碳氢表面活性剂能吸附在油/水界面上,使界面张力降低,这样就必定会提高水溶液的润湿性能。
2 含氟表面活性剂的应用鉴于含氟表面活性剂具有的特性,它的应用性很强。
含氟表面活性剂的应用
含氟表面活性剂及其应用摘要含氟表面活性剂是目前最受青睐的特种表面活性剂，相比于传统的碳氢表面活性剂，含氟表面活性剂的用量少，降低水溶液表面张力的作用强，同时可以跟其它表面活性剂起到很好的复配效果，可以应用于石油、消防、涂料、造纸等很多领域。
目录1 表面活性剂 (1)2 含氟表面活性剂的结构及性质 (1)2.1 含氟表面活性剂 (1)2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 (1)2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 (1)2.1.3 含氟表面活性剂的表面活性 (2)2.1.4 含氟表面活性剂的水溶液在油面上的铺展 (2)2.2 含氟表面活性剂类型 (2)2.3 含氟表面活性剂的合成方法 (3)2.4 含氟表面活性剂的应用 (3)2.4.1 在石油领域的应用 (3)2.4.2 在消防领域的应用 (4)2.4.3 在涂料中的应用 (4)2.4.4 在造纸业中的应用 (4)2.4.5 在其他方面的应用 (4)2.5 含氟聚合物的研究进展 (5)3 展望 (7)4 个人想法 (7)参考文献 (8)1 表面活性剂所谓表面活性，是指溶剂的表面张力降低的性质，能显著降低（多数为水）表面张力或液-液界面张力的物质被称为表面活性剂。
最近科学领域不断地在开拓，表面活性剂不仅运用于日常生活，还可以运用到国民经济关系到的很多方面，在这些领域里，表面活性剂有着神奇的效果，用量虽少，但对改进技术、提高质量、增产节约却收效显著，有“工业味精”之美誉。
我们把表面活性剂的疏水基只含有碳氢链（分子中可以含有Cl、Br、I、O、N、S等元素）的这种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂。
如果除含有以上元素外，分子中还含有F、Si、B等元素，则叫做特种表面活性剂。
但随着科学技术的不断发展，一些结构特殊的表面活性剂的不断出现，形成了新型的特种表面活性剂，如含有Bola型、双子型、冠醚型等结构的表面活性剂。
特种表面活性剂之所以受到如此关注，是因为它具有诸多普通表面活性剂所不能及的特殊性质。
表面活性剂及其作用PPT课件
这种开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束 浓度，简称CMC
这时溶液性质与理想性质发生偏离，在表面张力对 浓度绘制的曲线上会出现转折。继续增加活性剂浓度， 表面张力不再降低，而体相中的胶束不断增多、增大。
表面活性剂在水中的溶解度
非离子型表面活性剂的亲水基主要是聚乙烯基。 升高温度会破坏聚乙烯基同水的结合，而使溶解度 下降，甚至析出。所以加热时可以观察到溶液发生 混浊现象。
发生混浊的最低温度称为浊点 环氧乙烯的分子数越少，亲水性越强，浊点就越 高。反之，亲油性越强，浊点越低。
可利用浊点来衡量非离子型表面活性剂的亲水、 亲油性。
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表面活性剂的一些重要作用及其应用
表面活性剂的用途极广，主要有五个方面： 1.润湿作用
浮游选矿 首先将粗矿磨碎，倾入浮选池中。在池水 中加入捕集剂和起泡剂等表面活性剂。 搅拌并从池底鼓气，带有有效矿粉的气泡聚集 表面，收集并灭泡浓缩，从而达到了富集的目的。 不含矿石的泥砂、岩石留在池底，定时清除。
C. 污垢悬在水中或随泡沫浮到水面后被去除， 洁净表面被活性剂分子占领。
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5.洗涤作用 表面活性剂的去 污过程示意图
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5.洗涤作用
在合成洗涤剂中往往除了加某些起泡剂、乳 化剂等表面活性物质外，还要加入一些硅酸盐、 焦磷酸盐等非表面活性物质，使溶液有一定的碱 性，增强去污能力，同时也可防止清洁固体表面 重新被污物沉积。
表面活性剂的结构对其效率及能力的影响
表面活性剂效率 使水的表面张力降低到一定值时所需要的表 面活性剂的浓度。显然，所需浓度愈低，表面活 性剂的性能愈好。 表面活性剂的能力
氟表面活性剂的合成进展ppt
路线二：
CH2 CH 2C=O源自CH3 C9F17O CONH(CH2)3N CH3
O
CH3 C9F17O CONH(CH2)3N CH2CH2COO CH3
+ -
C9F17O
COCl
H2NCH2CH2CH2N(CH3)2 Na2CO3
C9F17O
CONH(CH2)3N(CH3)2
CH3 C9F17O CONH(CH2)3N CH3
系列1
图5 N-[3-(p-全氟壬烯氧基苯甲酰胺)丙基]-N,N-二甲基甜菜碱的表面张力与浓度对数的关系
临界胶束浓度为1.58×10－4 mol/L，此时表面张力为21.43 mN/m。
4. 结论
（1） N-[3-( p-全氟壬烯氧基苯甲酰胺)丙基]-N,N-二甲基胺较佳工艺条件为：
n (p-全氟壬烯苯甲酰氯) : n(N,N-二甲基丙二胺) : n(碳酸钠)＝1 : 2 : 2， 乙醚作溶剂，室温下反应4 h，收率 76.3％。 （2）甜菜碱合成较佳工艺条件为：水为溶剂，N-[3-(p-全氟壬烯氧基甲酰胺)
与（甲基）丙烯酸反应，得到聚合单体，应用于氟表面活性剂的合成中。
（8） 2-[ N−甲基－p-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基乙基] 硫酸酯钠盐
(CF 3 ) 2 CF C (CF 3 ) 2 CF C
CF 3 O SO2N(CH3)CH2CH2OSO3Na
可作涂料流平剂、润湿剂、分散剂、油墨助剂等。
（9） 聚乙二醇双全氟壬烯基醚 C9F17O(CH2 CH2O)nC9F17 （10） 聚乙二醇单全氟壬烯基醚 C9F17O(CH2CH2O)nH （11） 聚乙二醇全氟壬烯基甲基醚 CH3O(CH2CH2O)nC9F17 可作抗静电剂、脱模剂、润滑剂、消雾剂、洗涤剂、流平剂、涂料和油 墨均质剂、水基涂料、覆盖保护层、装饰膜、农药乳化剂和分散剂等。
含氟表面活性剂合成工艺及的应用共26页PPT
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
第三章表面活性剂合成及应用ppt课件
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一、羧酸盐型阴离子表面活性剂
如上例的配方： I.N.S=150*70%+85*10%+250*20%= 163.5
S.R值=163.5/（150*70%+ 250*20%） =1.057=1.1； 适合做洗衣皂的配方。
4、肥皂的制造方法及其工艺流程〔过程） 按其工艺操作的连续与否可分为：四种 （1〕间歇式皂化盐析法： 这是制皂最基本的方法。; 其工艺操作流程如下：
由于表面活性剂水溶液的一些物理性质，如表面 张力、渗透压、当量电导、界面张力、去污力等在临 界胶束浓度(c.m.c)前后大小变化趋势是不一样的，有 一个突变的转折点。
通过测定临界胶束浓度；一般在10-2-10-5mol/L。
1〕对于同一类表面活性剂而言，亲水基是一定的，则 其溶液的临界胶束浓度随憎水基大小的增加而下降。
一、羧酸盐型阴离子表面活性剂
如上例的配方： I.N.S值
=150*70%+85*10%+250*20%=163.5 S.R值=163.5/150*70%=1.557；适合做香
皂的配方。 2〕在以其他油脂时， S.R值如下： S.R值=混合油脂的I.N.S值/（I.N.S值≧130
以上各单体油脂的配方率的乘积之和）
2〕当憎水基数目一定时，非离子型表面活性剂的临界 胶束浓度随着亲水基聚氧乙;烯醚的聚合度下降而下降。
第三节、表面活性剂的基本性质 和应用原理
5、表面活性剂的H.L.B.值 表面活性剂的H.L.B.值意义(Hydrophile—
Lipophile Balance)。不同数值大小，其应用 的范围是不同的。 6、表面活性剂的应用原理
目的要求:了解并掌握表面活性剂的性质、作用、分类、 应用原理。掌握各类表面活性剂的合成反应原理、合 成方法、生产工艺过程及合成洗涤剂的组成、配方设 计、生产工艺过程〔羧酸盐肥皂、磺酸盐、硫酸酯盐、 胺盐、季铵盐、多元醇型及聚氧烯醚型、氨基酸盐、 甜菜碱型）。掌握表面活性剂的化学结构与性质的关 系以及开发、研制、使用表面活性剂。
表面活性剂在MOF制备中的应用幻灯片PPT
以下图〔c〕〔d〕为产物的高倍TEM图，可以看出 纳米圆盘上存在孔径约2~4nm的介孔
N2吸附脱附等温线及B-J-H孔分布分析
图2
吸附曲线：处于Ⅰ型与 Ⅳ型之间。
B-J-H：介孔孔径集中 分布于2.5nm
外表活性剂浓度对产物MOF形貌的影影响响很大！
上图：2wt%
球形
右图上：0.05wt% 六角形
的作用。
2、研究外表活性剂浓度对MOF形貌
的影响
实验步骤：以N-EtFOSA(氟虫氨)为外表活性剂， TMGT〔1,1,3,3-四甲基胍〕为离子液体，Cu2+ 与BTC3-〔苯三酸〕离子在30℃下反响，得到产 物Cu3(BTC)2(H2O)3.xH2O。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
产物构造与形貌分析
如以下图〔a〕(b)分别为外表活性剂百分含量为2wt%时 产物的SEM图和TEM图。 可以看出，所得产物为直径60~80nm的圆盘晶体。
热稳定性好，化学稳定性好。 对有机无机物质均有较高溶解度。
可取代有机溶剂 作反响溶剂！
超临界状态
超临界状态： 温度、压力处于 临界点以上
工作一：离子液体/超临界CO2/外表活 性剂体系合成介孔/微孔体系MOF纳米 球
反响原料 Zn(NO3)2·6H2O
和H2BDC 〔苯二甲酸〕
外表活性剂 N-EtFOSA
孔 /微孔体系MOF纳米球 三、以外表活性剂为构造导向剂在离子液体中合成 介孔MOF板 四、总结
一、概念介绍
微孔MOF〔孔径<2nm〕：微孔吸附性能在气体别 离及 催化方面有极大优势。
介孔MOF〔孔径在2—5nm〕：利于物质传输及气 体扩 散。
离子液体
组成：有机阳离子+无机阴离子 优点：零蒸汽压、无毒。