工程孔隙环境在提高气体吸附和分离性能方面表现出巨大潜力，但由于它们具有相同的动态直径和相似的特性，因此需要特定的方法来分离乙炔/二氧化碳 (C₂H₂/CO₂)。

在此，南昌大学Jun Wang报道了一种新型硫酸盐柱状 MOF 吸附剂（SOFOUR-TEPE-Zn），它使用具有致密负电性孔表面的1,1,2,2-四（吡啶-4-基）乙烯(TEPE)配体。

文章要点

1）与原型SOFOUR-1-Zn相比，SOFOUR-TEPE-Zn表现出更高的C₂H₂吸收量（89.1 cm³ g^-1），同时CO₂吸收量降至14.1 cm³ g^-1，仅为SOFOUR-1-Zn的 17.4%（81.0 cm³ g^-1）。基准 C₂H₂/CO₂ 选择性 (16833) 证明了对 C₂H₂ 的亲和力高于对 CO₂ 的亲和力。此外，动态穿透实验证实了其在各种流速下的应用可行性和良好的循环性能。

2）在解吸循环期间，可通过逐步吹扫和温和加热回收 60.1 cm³ g^-1 纯度为 99.5% 的C₂H₂或33.2 cm³ g^-1C₂H₂纯度为99.99%。模拟的变压吸附过程表明，在逆流排污过程中可以生产75.5 cm³ g^-1C₂H₂，纯度为99.5+%，气体回收率高达 99.82%。

3）建模研究揭示了C₂H₂的四个有利吸附位点和致密堆积。

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Xing Liu, et al, Engineering Pore Environments of Sulfate-pillared Metal-Organic Framework for Efficient C₂H₂/CO₂ Separation with Record Selectivity, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202210415

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202210415