设计金属有机框架 (MOF) 膜用于同位素分离
Shenzhen Cong1,2, Yunqi Zhou1,2, Chenglian Luo1,2
1Chemical Engineering Research Center, School of Chemical Engineering and Technology, Tianjin University, Tianjin, 300072, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|January 24, 2024
概括
这项研究表明,如何精确调整金属有机框架 (MOF) 膜孔大小,可以有效地分离化物异构体,如烯和,提供低碳足迹解决方案.
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.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于膜的分离为化学加工提供了一个可持续的,低碳足迹的替代方案.
- 高效地分离碳化合物异构体对于石化行业至关重要.
- 金属有机框架 (MOF) 提供可调节的结构,用于先进的分离应用.
研究的目的:
- 合理设计金属有机框架 (MOF) 膜的孔径,以区分各种碳化合物异构体.
- 开发能够分离具有挑战性的同位素对的MOF膜.
- 探索MOF中的结构-属性关系,以实现定制的分离性能.
主要方法:
- 制造Zr-MOF UiO-66膜用于p/o-烯分离.
- 修改UiO-66连接体功能组和比例,以创建UiO-66-33Br膜,用于分离n-hexane/2-methylpentane.
- 合成MOF-801膜,使用较短的配体进行n/i-butan分离.
主要成果:
- UiO-66膜表现出适合的孔径,可以有效地分离p/o-xylen.
- UiO-66-33Br膜显示了可调节的孔径,用于分辨n-hexane/2-methylpentane.
- 具有较小孔径的MOF-801膜已成功制造用于n/i-butan分离.
结论:
- 合理设计的MOF膜,包括UIO-66和MOF-801,有效地分离碳化合物异构体.
- 通过连接物修饰调整MOF孔径大小是同位素分离的可行策略.
- 这些MOF膜为工业分离提供了一个有希望的低碳足迹方法.
