丙烯/丙烷（C₃H₆/C₃H₈）混合物的吸附分离可以替代目前高耗能的低温精馏技术，因此具有潜在的节能潜力。在新兴的氢键有机骨架（HOFs）中实现C₃H₆/C₃H₈的高效分离非常具有挑战性，同时，由于缺乏优先结合气体的功能位点，这方面的报道也很少。

近日，借助于晶体工程，浙江理工大学高俊阔教授，太原理工大学李立博教授，中山大学Rui-Biao Lin，美国得克萨斯大学圣安东尼奥分校陈邦林教授报道了一种罕见的具有游离-COOH位点的功能化HOF（HOF-16），其可以用于C₃H₆/C₃H₈混合物的高效分离。

文章要点

1）研究人员将一种简单的商用C3对称的三(4-羧基苯基)胺（TCA）从甲醇溶液中快速重结晶，得到了一种淡黄色单晶，即HOF-16，这是HOF-11的一种新的异构体。单晶XRD分析表明，HOF-16为三方R3(-)c空间群。HOF-16的不对称单元由半个三氯乙酸分子和一个甲醇分子组成。TCA的两个羧酸基通过羧酸二聚体与相邻的两个TCA分子形成氢键。值得一提的是，TCA的一个羧酸基团悬挂在通道中，并与两个甲醇分子形成氢键。

2）在常温条件下，HOF-16对C₃H₆/C₃H₈的摄取率和选择性与其他羧酸型HOF相比，具有有显著差异（76%）和选择性（5.4）。模拟研究表明，游离的-COOH基团和适当的孔限制有利于气体分子的识别和高密度堆积。

3）研究人员通过穿透实验证实了HOF-16的分离性能。此外，这种HOF-16在包括强酸和水在内的恶劣条件下可以保持稳定性。

参考文献

Junkuo Gao, et al, A Microporous Hydrogen-Bonded Organic Framework for the Efficient Capture and Purification of Propylene, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202106665

https://doi.org/10.1002/anie.202106665