设计和定制多孔材料以精确区分具有几乎相同的动力学直径的CO₂和C₂H₂，是一项具有挑战性的任务。

近日，浙江大学邢华斌教授，崔希利以羧酸和吡啶氮配位为Cu₄(μ₃-O)₂基团，构建了一种新型磺酸阴离子功能孔材料ZU-610。

文章要点

1）以磺酸阴离子为结合位点时，ZU-610对C₂H₂的亲和力优于CO₂。为了优化ZU-610的孔径，对其进行了合成后热处理，得到了ZU-610a。随着孔径的缩小，ZU-610a表现出了对较大分子C₂H₂的排斥，首次实现了CO₂从C₂H₂中的动力学筛分。这种“反向吸附”清楚地表明了调节孔隙结构对吸附的显著影响。

2）在实际的混合分离过程中，通过动力学筛分可直接获得高纯度的C₂H₂(>99.5%)。此外，CO₂在ZU-610a上的较低的吸附热(Q_st) (27.3 kJ mol^-1)表明其具有极低的再生能耗。

这项工作强调了调节孔隙结构的重要性，也将启发构建针对具有相似分子大小和物理性质的分离系统的吸附剂。

参考文献

Jiyu Cui, et al, Kinetic-Sieving of Carbon Dioxide from Acetylene through a Novel Sulfonic Ultramicroporous Material, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202208756

https://doi.org/10.1002/anie.202208756