从二氧化碳中分离乙炔仍然是一项艰巨的挑战,因为它们的分子大小和物理性质非常相似。有鉴于此,美国德州大学圣安东尼奥分校的Banglin Chen等研究人员,通过铜(I)-炔基化学实现超微孔金属-有机框架中基准C2H2/CO2分离。
本文要点
1)研究人员在此报告了超微孔MOF中使用铜(I)-炔基化学的第一个实例(CuI@UiO66(COOH)2),以实现超高的C2H2/CO2分离选择性。
2)孔表面锚定的Cu(I)离子可以通过炔基铜π‐络合作用与C2H2分子发生特异而强烈的相互作用,从而在低压区快速吸附大量C2H2,同时由于孔径小,有效降低CO2吸收。
3)该材料在环境条件下表现出185的创纪录的高C2H2/CO2选择性,显著高于之前的基准ZJU‐74a(36.5)和ATC‐Cu(53.6)。
4)理论计算表明π‐Cu(I)与C2H2的络合作用主要是由于C2H2的超强结合亲和力和记录选择性。通过对C2H2/CO2混合气体的突破性实验,证明了其优异的分离性能。
本文研究为用铜(I)-炔基化学对MOF进行功能化处理以实现CO2上C2H2的高选择性分离提供了一个新的视角。
参考文献:
Banglin Chen, et al. Benchmark C2H2/CO2 Separation in an Ultramicroporous Metal–Organic Framework via Copper(I)‐Alkynyl Chemistry. Angewandte Chemie, 2021.
DOI:10.1002/anie.202102810
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202102810