由于乙烷和乙烯具有相似的理化性质,从乙烷/乙烯混合物中分离乙烷是极富挑战性的过程。近日,中山大学Cheng-Yong Su,北德克萨斯大学Shengqian Ma等报道了通过动态间隔安装(DSI)策略,构建一系列多功能MOFs,即LIFM-61 / 31/62/63,这些MOFs具有优化的孔空间和孔环境,可进行乙烷/乙烯分离。
本文要点:
1)作者在MOFs原型LIFM‐28中”安装了”一系列线性二元羧酸,从而显著增加了孔容量(从0.41到0.82 cm3g-1),并减小了孔径(从11.1×11.1Å2至5.6×5.6Å2)。
2)增大的孔体积赋予改进后的多功能MOFs更高的乙烷吸附能力。尤其是对LIFM-63(4.8 mmol g-1),在273 K和1 bar下对乙烷的吸附量相当于其原型的三倍(1.7 mmol g-1)。同时,减小的孔径赋予改进后的多功能MOFs更高的乙烷/乙烯选择性。
3)理论计算和动态突破实验表明,DSI是合理设计多功能MOFs应对这一艰巨任务的一种有前景的方法。
Cheng-Xia Chen, et al. Nanospace Engineering of Metal‐Organic Frameworks through Dynamic Spacer Installation of Multi‐functionalities for Efficient Separation of Ethane from Ethane/Ethylene Mixture. Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202000114