日益严重的空气污染正在不断增加人们开发将“废物转化为化学品”的新工艺的需求。

近日，曼彻斯特大学杨四海教授，Martin Schröder报道了在298K下，在10mbar和1.0bar条件下，Zr基MOF中对NO₂的高吸附，表现出完全可逆的吸收，分别为4.9 和13.8 mmol g⁻¹。

文章要点

1）动态穿透实验证实，在低浓度(2500 ppm)下，在干和湿条件下，Zr-bptc对NO₂都表现出高选择性保留。重要的是，固化的亚硝酸盐分子（4.9-13.8 mmol g⁻¹）在环境条件下可以定量地转化为各种硝基化合物。

2）研究人员用原位同步辐射X射线粉末衍射法测定了NO₂（对比物采用CO₂）在Zr-bptc中的结合区。用变温电子顺磁共振(EPR)谱研究了吸附的NO₂分子在孔道中与N₂O₄的部分二聚反应。剩余的NO₂单体通过强主客体相互作用稳定，吸附热(Q_st)为90 kJ·mol^-1，这得到了原位非弹性中子散射(INS)和EPR研究以及密度泛函理论(DFT)计算可视化的证实。

3）更重要的是，Zr-bptc可以在硝基化合物释放后完全再生并重复使用，从而实现“废物转化为化学品”的目标。

参考文献

Jiangnan Li, et al, Synthesis of Nitro Compounds from Nitrogen Dioxide Captured in a Metal-Organic Framework, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c07283

https://doi.org/10.1021/jacs.2c07283