在石油化工领域中，由于乙烷、乙烯分子的物理化学性质类似，导致其难以进行分离，有鉴于此，中山大学苏成勇、北德克萨斯大学马胜前等报道了一种通过安装动态间隔分子的方法DSI（dynamic spacer installation），实现了合成一系列多功能MOF材料，LIFM-61/31/62/63。其中通过优化孔道空间、孔环境，改善乙烷/乙烯的分离。由此，在LIFM-28原型MOF材料中安装一系列链状双羧酸，从而导致孔空间显著提高（从0.41提高为0.82 cm³ g^-1），孔径降低（从11.1×11.1 Ų）。

本文要点：

（1）

本文中通过DSI过程，实现了改善孔道体积、降低孔道直径，从而改善C₂H₆/C₂H₄吸附和分离性能。其中LIFM-63由于具有最高的孔体积、最小的孔径、较好的孔口，从而实现了最高的C₂H₆吸附量，通过C-H^…F、C-H^…π相互作用改善了C₂H₆/C₂H₄选择性。而且LIFM-63的吸附焓较低，从而能够在温和温度和较短时间内进行重生。

（2）

提高的孔体积实现了更高的乙烷吸附能力，其中在室温273 K和1 bar压力中LIFM-63的吸附达到4.8 mmol g^-1，同时降低的孔道增强了乙烷/乙烯的选择性。通过理论计算化学和动态突破实验，说明了DSI方法是一种有效的设计和合成多功能MOF材料的方法。

参考文献

Cheng-Xia Chen, Zhang-Wen Wei, Tony Pham, Pui Ching Lan, Lei Zhang, Katherine A. Forrest, Sha Chen, Abdullah M. Al-Enizi, Ayman Nafady, Cheng-Yong Su,* and Shengqian Ma,* 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. 2021

DOI: 10.1002/anie.202100114

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202100114