从三元C2烃混合物中一步吸附分离C2H4仍然是石化工业的一个重要和具有挑战性的目标。目前的物理吸附剂要么分离性能不理想,要么稳定性差,要么难以放大。
在这里,浙江大学Bin Li报道了一种在一个健壮且可扩展的MOF(Al-PYDC)中构建多个超分子结合位点的策略,用于从三元混合物中高效地一步提纯C2H4。
文章要点
1)由于具有多个超分子结合位的合适的孔限制,Al-PYDC在常温下表现出比C2H4更高的C2H2和C2H6的吸收和选择性。单晶X射线衍射研究表明,具有丰富的电负性N/O位的低极性孔表面与C2H2和C2H6在C2H4上提供了更强的多重超分子相互作用。
2)动态穿透实验表明,可以从三元混合物中分离出聚合级C2H4,最高生产率为1.61 mmol g−1。这种材料可以由两种简单的试剂通过以水为唯一溶剂的绿色合成方法制备,并且它的合成可以很容易地扩展到几千克的批次。Al-PYDC实现了基准分离性能、高稳定性/可回收性、绿色合成和易于扩展的有效组合,以应对工业一步法C2H4提纯的主要挑战。
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Wu, E., Gu, XW., Liu, D. et al. Incorporation of multiple supramolecular binding sites into a robust MOF for benchmark one-step ethylene purification. Nat Commun 14, 6146 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-41692-x
https://doi.org/10.1038/s41467-023-41692-x