通过物理吸附剂从三元 C2 混合物中一步分离 C2H4 仍然是一项挑战,要将优异的分离性能与高稳定性、低成本和易于扩展的工业应用相结合。
在此,浙江工业大学Jun Hu,福建师范大学陈邦林教授,美国国家标准技术研究院Wei Zhou报道了一种在稳定、低成本且易于放大的铝 MOF (MOF-303) 中构建负静电孔环境的策略,以实现高效的一步 C2H2/C2H6/C2H4 分离。
文章要点
1)该材料不仅具有创纪录的高 C2H2 和 C2H6 吸收率,而且在环境条件下具有顶级的 C2H2/C2H4 和 C2H6/C2H4 选择性。
2)理论计算结合原位红外光谱表明,孔道上的多个N/O位点可以构建负电环境,从而提供与C2H2和C2H6比C2H4更强的相互作用。
3)动态穿透实验证实了其对三元混合物的卓越分离性能,提供了最高的 C2H4 生产率之一,为 1.35 mmol g−1 。这种材料非常稳定,可以通过水基绿色合成从廉价原材料中轻松合成公斤级的材料。
可扩展的 MOF-303 具有优异的分离性能、高稳定性和低成本的基准组合,在这一具有挑战性的工业分离中释放了其巨大潜力。
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Hui-Min Wen, et al, Construction of Negative Electrostatic Pore Environments in a Scalable, Stable and Low-Cost Metal−Organic Framework for OneStep Ethylene Purification from Ternary Mixtures, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202309108
DOI: 10.1002/anie.202309108
https://doi.org/10.1002/anie.202309108