Nature Communications：以亚埃精度细化坚固金属有机骨架中的孔径用于二甲苯分离

Nanoyu

2020-08-27

随着未来几十年里对二甲苯的需求将会增加。关于二甲苯异构体的分离，特别是对二甲苯和间二甲苯的分离，对于大量聚合物和材料的生产具有重要意义。然而，目前最先进的分离是基于高耗能密集型的220 K下的分步结晶工艺。

近日，英国曼彻斯特大学Martin Schröder，杨四海报道了通过细化一系列多孔金属-有机骨架MFM-300(M)（M=Al, Fe, V, In）中亚埃精度的孔径来分离二甲苯异构体，实现了在室温下对全部二甲苯异构体的最佳动力学分离。重要的是，MFM-300材料显示出对二甲苯异构体的独特洗脱顺序（对-，邻-然后为间二甲苯），这与以前报道的MOF有所不同。实际上，MFM-300对间二甲苯表现出出色的选择性（MFM-300（In）和MFM-300（Fe）的Sm / p分别为3.8和3.9）。

文章要点

1）MFM-300具有优异的性能，包括：i）快速洗脱最有价值的p-异构体； ii）选择性保留间二甲苯以作为进料到随后的异构化过程中； iii）对二甲苯和间二甲苯具有最佳分离效果。

2）研究人员采用高分辨率同步X射线粉末衍射、太赫兹光谱和分子动力学（MD）模拟相结合的方法，直接观察到吸附在MFM-300分子孔中的二甲苯分子的结合结构域和主客体相互作用。

Li, X., Wang, J., Bai, N. et al. Refinement of pore size at sub-angstrom precision in robust metal–organic frameworks for separation of xylenes. Nat Commun 11, 4280 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-17640-4

https://doi.org/10.1038/s41467-020-17640-4