Nature:利用扩散调节多孔材料分离水同位素

2022-11-10
从基础研究和工程技术上将,对存在差异的同位素分子进行分离是极具挑战性的难题。尤其是同位素最难分离,因为其具有非常相似的物理化学性质和化学交换平衡。有鉴于此,华南理工大学顾城、东京大学Kitagawa Susumu报道了在室温下通过构建两种多孔配位聚合物(PCP,或金属-有机框架)有效分离水同位素。
本文要点:
1) 构建的多空配位聚合物可以通过孔隙上动态闸门的局部运动来调节客流量,从而放大水同位素扩散速率的微小差异。
2) 两种PCP上都发生了显著的温度响应吸附:与D2O蒸汽相比,H2O蒸汽优先吸附到PCP中,且吸收显著增加,从而促进了H2O/HDO/D2O三元混合物在室温下基于动力学的蒸汽分离,且H2O分离因子约为210。
Su Yan et.al Separating water isotopologues using diffusion-regulatory porous materials Nature 2022
DOI: 10.1038/s41586-022-05310-y
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05310-y
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