Angew：用于基准乙炔分离的前所未有的具有多个阴离子官能团和分级孔隙率的金属有机框架的拓扑设计

Nanoyu

2023-07-18

从二氧化碳(CO₂)或乙烯(C₂H₄)中分离乙炔(C₂H₂)在工业上具有重要意义，但到目前为止仍然具有挑战性。

在这里，福建师范大学陈邦林教授，浙江师范大学Lingyao Wang，Yuanbin Zhang开发了两种新型的具有znv拓扑结构的健壮金属有机骨架AlFSIX-Cu-TPBDA(ZNU-8)和具有wly拓扑结构的SIFSIX-Cu-TPBDA(ZNU-9)，用于从二氧化碳和C₂H₄中有效地捕获C₂H₂。

文章要点

1）ZNU-8和ZNU-9都具有多个阴离子官能团和分级孔隙率。值得注意的是，具有更多阴离子结合位置和三个不同笼子的ZNU-9表现出极大的C₂H₂容量(7.94 mmol/g)和高的C₂H₂/CO₂(10.3)或C₂H₂/C₂H₄(11.6)选择性。

2）在所有阴离子柱撑金属有机骨架中，C₂H₂的每阴离子容量最高(4.94摩尔/摩尔，1bar)。理论计算表明，乙炔与柱撑SiF6 2-阴离子在封闭腔内存在较强的协同氢键，原位红外光谱进一步证实了这一点。

3）通过对等摩尔C₂H₂/CO₂和1/99 C₂H₂/C₂H₄混合气体在不同条件下的动态突破实验，证明了该方法具有良好的回收性能和纯C₂H₂(5.13 mmol/g)或C₂H₄(48.57 mmol/g)的基准产率。

参考文献

Yuanbin Zhang, et al, Topological Design of Unprecedented Metal-Organic Frameworks Featuring Multiple Anion Functionalities and Hierarchical Porosity for Benchmark Acetylene Separation, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202309925

DOI: 10.1002/anie.202309925

https://doi.org/10.1002/anie.202309925