微孔質の材料上のC ((5)) -炭化水素の分離:MOFとゼオライトの補完的な性能

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• 分離科学とは,分離科学である.
• 化学工学は化学工学というものです.

背景:

• 蒸気クラッキングは,ダイオルフィン,モノオルフィン,パラフィンを含む複雑なC ((5)) 炭化水素混合物を生成します.
• これらの成分を効率的に分離することは困難ですが,下流の化学プロセスには不可欠です.
• C(5) -二olefinイソマー (イソプレン,トランス-パイペリレン,シス-パイペリレン) の分離は特に研究されていない.

研究 の 目的:

• アリファティック炭化水素C(5) の液相分離を調査する.
• メタル・オーガニック・フレームワーク (MOF) とゼオライトのC(5) ディオレフィン,モノオレフィン,パラフィン分離の有効性を比較する.
• これらの分離における選択性を支配する吸附機構を解明する.

主な方法:

• 3つの材料:MIL-96 (MOF) と,CHAとLTAのトポロジーを持つ2つのゼオライトを用いてアドソルプション研究が行われました.
• これらの材料は,狭い孔の窓 (<0.5 nm) を通してアクセスできる広大なケージを持っています.
• 様々なC ((5)) 炭化水素混合物の吸着選択性と吸着能力を測定した.

主要な成果:

• MIL-96とチャバサイト (CHAゼオライト) は,効率的な孔詰めにより,C(5) -ダイオレフィン混合物からのトランスパイペリレンを好ましく吸収します.
• チャバジットはまた,枝分かれの同位体を除外することによって,シス-パイペリレンとイソプレンを分離します.
• MIL-96は,3つのダイオレフィン同位体すべてをC(5) モノオレフィンとパラフィンから独特に分離する; [Cu(3) BTC) MOFはC(5) オレフィンをパラフィンから分離する.

結論:

• チャバジットは,3つのC(5) -二olefinイソマーをすべて分離するのに適しており,また,線形から枝分かれしたモノオレフィンとパラフィンを区別することができます.
• MIL-96は,ダイオルフェンをモノオルフェンとパラフィンから分離する能力を示しています.
• MOFとゼオライトを組み合わせたシステムは,C ((5)) 分子の完全な分離を達成することができます.