通过富集和提纯煤层气为获取能量提供一种途径，有助于解决全球变暖问题。有鉴于此，西安交通大学Qing-Yuan Yang等报道通过Ni基配位结构材料，通过调节孔的直径和孔结构，实现了CH₄/N₂分离。分别构建了四种Ni基配位结构材料，分别为Ni(ina)₂, Ni(3-ain)₂, Ni(2-ain)₂, Ni(pba)₂，其中ina=异烟酸，3-ain=3-氨基异烟酸，2-ain=2-氨基异烟酸，pba=4-(4-吡啶基)苯甲酸）。

本文要点：

（1）

由于Ni(ina)₂和Ni(3-ain)₂具有合适的孔结构（0.6 nm和0.5 nm）和孔环境，因此Ni(ina)₂和Ni(3-ain)₂实现了优异的CH₄/N₂分离性能，其中Ni(ina)₂实现了迄今报道的最好CH₄/N₂分离选择性15.8，在温和条件实现了优异的CH₄吸附（40.8 cm³ g^-1）。

（2）

在不同的CH₄/N₂比例，Ni(ina)₂能够选择性的从CH₄/N₂气体混合物中吸附CH₄，得到纯度99 %的CH₄。通过理论计算和CH₄单晶吸附实验，给出了可能的吸附/脱附机理。Ni(ina)₂和Ni(3-ain)₂与CH₄形成丰富的相互作用，说明孔壁与CH₄分子之间存在较强的相互作用。

Ni(ina)₂具有优异的热稳定性和湿度稳定性，而且合成过程能够规模化，具有价格低的优势（每公斤价格＄25）。总之，本文研究结果为煤层气提纯CH₄提供机会。

参考文献

Shao-Min Wang,Mohana Shivanna,Qing-Yuan Yang,Nickel-Based Metal-Organic Frameworks for Coal-Bed Methane Purification with Record CH₄/N₂ Selectivity, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202201017

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202201017