实现C2H2/CO2的分离不仅对C2H2的纯化具有重要的工业意义,而且由于它们的分子大小和物理性质非常相似,在科学上也面临着巨大的挑战。
近日,福建师范大学Zhangjing Zhang报道了一种氢键有机骨架(HOF-FJU-1a)与乙炔(C2H2)分子的互补静电势,同时由于静电排斥排斥CO2,导致在323 K下对50/50 C2H2/CO2混合物的6675选择性达到了创纪录的高水平。
文章要点
1)动态穿透实验表明,HOF-FJU-1a在不同温度下均能有效分离C2H2/CO2(v/v,50:50)。
2)单晶X-射线衍射和密度泛函理论(DFT)计算表明,C-H···π和氢键相互作用是C2H2结合亲和力异常但出色的原因。这些结果揭示了合适的静电性质是分离C2H2/CO2的一种有效方法。
由于HOF材料可以容易地再生、回收,而且在恶劣的条件下仍然非常稳定,因此HOF材料是一种非常有前途的新型多孔材料,有望在未来得到广泛的探索。
参考文献
Yisi Yang, et al, An Ultramicroporous Hydrogen-Bonded Organic Framework Exhibiting High C2H2/CO2 Separation, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202207579
https://doi.org/10.1002/anie.202207579