在微孔材料中优化从二氧化碳和乙烯分离乙烯
Rui-Biao Lin1, Libo Li1,2, Hui Wu3
1Department of Chemistry, University of Texas at San Antonio , One UTSA Circle, San Antonio, Texas 78249-0698, United States.
Journal of the American Chemical Society
|June 3, 2017
概括
一种新的多孔材料UTSA-300a可以选择性地将乙烯与乙烯和二氧化碳分离. 这种材料与乙具有强烈的相互作用,可用于工业应用的高效气体分离.
科学领域:
- 材料科学
- 化学工程
- 分离科学
背景情况:
- 由于相似的分子大小,选择性地将乙 (C2H2) 从CO2和C2H4中分离是具有挑战性的.
- 和选择性分子识别需要专门的多孔材料.
研究的目的:
- 开发一种用于高度选择性乙分离的新型微孔材料.
- 研究乙与二氧化碳和C2H4的分离机制.
主要方法:
- 微孔材料的合成和表征[Zn{dps}2{SiF6}] (UTSA-300).
- 激活到其闭孔阶段 (UTSA-300a) 和结构分析.
- 气体吸附等温,中子粉散射,分子建模和突破性实验.
主要成果:
- UTSA-300a具有3.3 Å通道,并转化为具有强大的C-H·F和π-π相互作用的闭孔相.
- UTSA-300a显示出高乙吸收率 (76.4 cm3 g-1),并完全排除了C2H4和CO2.
- 在UTSA-300a中,乙烯与F原子的结合触发了结构扩张,促进了选择性吸收.
结论:
- UTSA-300a是一种独特的金属有机框架材料,用于高度选择性的乙分离.
- 该材料的结构和相互作用可有效分离C2H2/CO2和C2H2/C2H4混合物.
- 这项研究为工业过程中的乙净化提供了有前途的解决方案.
