浙江大学&北京化工大学Angew:ZIF-65@ZIF-67核壳结构分离二甲苯异构体
纳米技术 纳米 2025-01-28

二甲苯异构体的分离是石油化工领域的关键过程和高耗能过程,这是因为二甲苯异构体的分子结构以及沸点非常类似。

有鉴于此,浙江大学鲍宗必教授、Ying Liu、北京化工大学罗勇副教授等报道合成了新型核壳结构ZIF复合材料,ZIF-65@ZIF-67。这种核壳结构基于“壳控制扩散-核促进传质”协同策略(shell-gated diffusion and core-facilitated transport),增强二甲苯异构体的分离。

本文要点:

(1)

壳层ZIF-67能够选择性的限制体积更大的二甲苯异构体分子(MX和OX)扩散,内核ZIF-65能够加快PX分子的扩散,因此显著增强二甲苯异构体分子之间的扩散区别。通过气相吸附实验和分子动力学模拟的结果表明,这种核壳结构使得显著改善选择性和扩散动力学。

(2)

与单一的ZIF相比,ZIF-65@ZIF-67核壳复合结构材料液相吸附的PX/OX选择性提高12.5倍,动力学选择性提高3.4倍。理论计算模拟进一步展示了异相控制扩散机理,验证了核壳异质结构具有时间分辨的扩散调节效应。这项工作展示了核壳MOF复合材料在改善分子的筛分用于工业分离中的重要前景,为增强多重组分的动力学分离性能提供帮助。

 

 

参考电竞投注官网

Linghe Yang, Guangtong Hai, Ying Liu, Fang Zheng, Fuxing Shen, Lihang Chen, Baojian Liu, Zhiguo Zhang, Qiwei Yang, Qilong Ren, Yong Luo, Zongbi Bao, Tailoring molecular diffusion in core-shell zeolite imidazolate framework composites realizes efficient kinetic separation of xylene isomers, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202420953

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202420953


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