从乙炔（C₂H₂）、乙烯（C₂H₄）、乙烷（C₂H₆）和二氧化碳（CO₂）四组分混合气体中一步吸附提纯C₂H₄是一项尚未解决的挑战。

近日，西北工业大学陈凯杰教授报道了一种超微孔吸附剂Zn-atz-oba（H₂oba=4,4-二羧基二苯醚；Hatz=3-氨基-1,2,4-三唑）得益于其波状孔隙中的结合位点，能够选择性吸附C₂H₂，C₂H₆和CO₂。

文章要点

1）研究人员通过粉末X射线衍射、PXRD等手段证实了Zn-atz-oba晶态样品的体相纯度。Zn(II)阳离子通过atz⁻阴离子连接，形成以双核Zn(II)团簇为节点的2D波浪层。这些层通过oba²⁻配体进一步交联，形成pcu拓扑网络。

2）研究人员通过分子模拟揭示了Zn-atz-oba中C₂H₂、C₂H₆和CO₂在C₂H₄上共吸附的结合位点。

3）动态穿透实验结果表明，Zn-atz-oba表现出的选择性结合能使二元（C₂H₄/C₂H₆为1：1）、三元（C₂H₂/C₂H₄/C₂H₆为1：1：1）和四元（C₂H₂/C₂H₄/C₂H₆/CO₂）混合气体一步合成聚合物级纯度（>99.95%）的C₂H₄。

参考文献

Cao, JW., Mukherjee, S., Pham, T. et al. One-step ethylene production from a four-component gas mixture by a single physisorbent. Nat Commun 12, 6507 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-26473-8

https://doi.org/10.1038/s41467-021-26473-8