通过同时金属/连接物交换制备的多变金属有机框架,用于从天然气中增强的C2-C3选择性回收
Junjie Peng1, Jiqin Zhong2, Zewei Liu1
1School of Environmental and Chemical Engineering, Foshan University, Foshan 528000, PR China.
ACS applied materials & interfaces
|August 25, 2023
概括
这项研究开发了金属有机框架的新型后修改策略,显著提高了天然气中的乙和的回收. 新材料对这些有价值的轻基具有更好的容量和选择性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 石油化工生产 石油化工生产
背景情况:
- 从天然气中回收乙 (C2H6) 和 (C3H8) 等轻对石化产品至关重要.
- 目前的方法在有效地将这些基与甲 (CH4) 分离时面临挑战.
研究的目的:
- 为金属有机框架 (MOF) 制定后修改策略,以加强从天然气中提取C2H6和C3H8.
- 提高MOF的选择性和容量,以进行轻烯分离.
主要方法:
- 使用库拉托夫斯基型的二级建筑单元 (CFA-1脚手架) 进行MOF后修改.
- 在温和的条件下采用同步的金属/配体交换,以创建多变量MOF.
- 调整调节器种类和数量以优化MOF属性.
主要成果:
- 在没有显著的CH4增加的情况下实现了增强的C2H6和C3H8吸收.
- 对于C2H6/CH4 (6.9x) 和C3H8/CH4 (11.9x) 在298K和1bar时显著提高了选择性.
- 最佳样本CFA-1-NiCl2-2.3显示,C2H6容量增加了29%,C3H8容量增加了32%.
- 分子模拟阐明了增强的分离机制.
结论:
- 后修改策略有效地提高了天然气中的轻烯回收.
- 开发的MOF (CFA-1-NiCl2-2.3) 具有卓越的分离性能和强度.
- 这种方法在天然气加工中的工业应用具有很大的潜力.


