高通量筛选金属-有机框架:分离天然气中的硫化氢和二氧化碳

采用分子模拟高通量筛选的方法研究了6013种实验已经合成的金属-有机框架（MOFs）对天然气五元混合物（CH4,C2H6,C3H8,H2S和CO2）中H2S和CO2的吸附分离性能.为了综合吸附量和选择性这两项指标,我们首先比较了三种权衡方法[权衡α法(Tradeoff between S_(H2S+CO2/C1-C3_ and NH2S+CO2, TSN),标准值法（Standard normal method, SNM）和权衡β法（Tradeoff between selectivity and capacity, TSC）].接着,针对四种MOF描述符[最大孔径（LCD）,孔隙率（φ）,比表面积（VSA）和吸附热(Qst0)],通过Pearson相关系数分析了每种描述符分别对三种权衡变量的相关性,结果显示TSC法与四种MOF描述符的相关性最佳.然后,使用多元线性回归方法定量地分析了四种MOF描述符分别对TSC的影响程度;而决策树模型则被用于规划性能高效MOFs的设计路径.最后, 20种性能最优MOFs从数据库中脱颖而出,它们将为净化天然气技术的发展提供坚实的理论指导.