Angew：通过柱嵌入策略制备柱笼氟化阴离子柱金属有机框架并通过多位点捕获有效分离 SO2

Nanoyu

2023-09-25

烟气脱硫对于人类健康和生态环境都至关重要。然而，开发能够打破吸附容量和选择性之间权衡的高效SO2吸附剂仍然具有挑战性。

在这项工作中，中国石油大学Mingbo Wu，Liangjun Li通过将柱嵌入高度多孔且坚固的框架中，制备了一种具有柱笼结构的新型氟化阴离子柱金属有机框架（APMOF）。

文章要点

1）这种类型的APMOF由较小的四面体笼和较大的二十面体笼组成，通过嵌入的[NbOF₅]^2-和[TaOF₅]^2-阴离子作为支柱互连。APMOF具有高孔隙率和氟化阴离子密度，确保卓越的SO₂吸附能力以及对SO₂/CO₂和SO₂/N₂气体混合物的超高选择性。

2）此外，这两种结构对水、酸/碱和SO₂吸附表现出优异的稳定性。循环动态突破性实验证实了SO₂/CO₂气体混合物优异的分离性能及其循环稳定性。SO₂负载单晶X射线衍射、大正则蒙特卡罗(GCMC)模拟结合密度泛函理论(DFT)计算揭示了SO₂分子的首选吸附域。多位点主客体和客体相互作用促进了这种杂化多孔材料中SO₂的选择性识别和致密堆积。

这项工作对于设计用于烟气脱硫和其他气体净化过程的多孔材料具有指导意义。

参考文献

Wenli Xu, et al, Fabrication of Pillar-Cage Fluorinated Anion Pillared Metal-Organic Frameworks via a Pillar Embedding Strategy and Efficient Separation of SO2 through Multi-Site Trapping, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202312029

DOI: 10.1002/anie.202312029

https://doi.org/10.1002/anie.202312029