甲烷存储与减排是实现全球“碳中和”愿景目标的两大重要低碳能源技术，吸附法由于具有绿色、经济的优点而备受青睐，开发高效的吸附剂材料是制约其发展的瓶颈问题。作为近年来发展迅速的一种配位聚合物，金属有机框架（Metal-organic Frameworks, MOFs）材料普遍具有高比表面积、大孔隙率、开放的金属位点以及极佳的可设计性，在气体吸附储存领域拥有极大的潜在应用价值。

目前，基于MOFs材料的甲烷存储技术面临的挑战主要在于如何在高压条件下，平衡吸附剂体积吸附量与质量吸附量间的制约关系，以更轻重量、更小体积存储更多甲烷，达到大规模商业化应用的目的。而要实现基于MOFs材料的甲烷高效回收与减排则要求尽可能地提高常压条件下的甲烷吸附能力，以及与其余杂质气体的选择能力。除此之外，MOFs材料的吸热/放热特性、机械性能、杂质耐受性、可循环性以及制备成本也是实现工业化应用亟待考虑并解决的问题。

图1   图文摘要

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针对这些问题，中国石油大学（华东）刘刚教授课题组总结了近年来MOF材料应用于甲烷存储与捕集的研究进展，在《新型炭材料》（New Carbon Materials）上发表了最新综述文章“Porous metal–organic frameworks for methane storage and capture: status and challenges“。该综述系统地总结了MOFs材料的结构设计和合成方法；在CH₄高压存储方面，从体积吸附量和质量吸附量两个目标出发，介绍了目前MOFs材料存储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，并提出该研究领域目前面临的挑战和未来的研究方向。

New Carbon Materials文章信息

LI Dong-ze, CHEN Lei, LIU Gang, YUAN Zi-yun, LI Bing-fan, ZHANG Xu, WEI Jia-qiang. Porous metal–organic frameworks for methane storage and capture: status and challenges[J]. New Carbon Materials, 2021, 36(3): 468-496.

李东泽，陈雷，刘刚，袁子云，李秉繁，张旭，魏甲强. 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[J]. 新型炭材料, 2021, 36(3): 468-496.

期刊官网：http://xxtcl.sxicc.ac.cn

国际版主页：https://www.sciencedirect.com/journal/new-carbon-materials/