开发基于物理吸附的突破性烃类分离方法,以取代目前使用的高耗能的精馏/吸收技术,关键在于设计出稳定高效的多孔材料。目前,开发先进的多孔材料,如沸石、配位骨架和有机聚合物的研究已经取得了阶段性进展。
近日,浙江大学邢华斌教授报道了一类新型的离子型超微孔聚合物(IUPs),研究人员以支化的两亲离子化合物为反应单体,通过简单的自由基聚合法合成了具有高密度无机阴离子和窄分布的超微孔隙率的IUPs。
文章要点
1)研究人员提出了一种共价离子双交联策略,从而在超微孔尺度上调控非晶态聚合物的孔结构。
2)气体吸附等温线和实验穿透曲线显示,IUPs对乙炔和乙烯的分离具有优异的选择性(286.1-474.4),同时具有很高的热稳定性和水稳定性。
3)模拟研究揭示了乙炔捕获的特定结合位点,以及用于筛分的相互关联的超微孔隙率。
4)该孔隙率工程策略也可以扩展到其他超微孔材料的设计中,以实现对其他关键气体成分的分离。
Xian Suo, et al, Synthesis of Ionic Ultramicroporous Polymers for Selective Separation of Acetylene from Ethylene, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.201907601
https://doi.org/10.1002/adma.201907601