MOF的多重结构和相位转换和选择性碳化合物气体分离在其无形,玻璃相位状态
Jian Li1, Jia-Xin Wu1, Tao Liu2
1School of Chemistry and Pharmaceutical Sciences, State Key Laboratory for Chemistry and Molecular Engineering of Medicinal Resources, Guangxi Normal University, Guilin, 541004, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|August 13, 2024
概括
这项研究首次对金属有机框架 (MOF) 阶段转换,包括玻璃形成进行了广泛的研究. 无形和玻璃状MOF可以选择性地分离碳化合物气体,从而获得高纯度的乙烯.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 具有不同的结构性质.
- 控制MOF相位转换,包括无形和玻璃状状态,是一项挑战.
- 基于MOF的气体分离需要量身定制的孔隙结构.
研究的目的:
- 想象和理解MOF中的多个结构和相位转换.
- 开发一种新的策略,在不化的情况下制造MOF玻璃.
- 为了证明无形/玻璃MOF在选择性碳化合物气体分离中的应用.
主要方法:
- 在现场的晶体转化从[Co2 (pybz) 2 (CH3COO) ]·DMF (Co2) 到[Co (pybz) 2 (CH3OH) ]·2CH3OH (CoM).
- 热诱导的无形化 (a-dCoM),玻璃过渡 (scl-dCoM) 和MOF玻璃形成 (g-dCoM) 通过火.
- 在加热下重新结晶成一个磁网框架 (rec-dCoM).
- 选择性碳化合物气体分离的突破性实验.
主要成果:
- 从晶体MOF到MOF玻璃实现了完整的相位转换路径.
- 开发了一种新的MOF玻璃合成方法,不需要高温化.
- 使用无形/玻璃MOF证明了C2H2/C2H4 (1:99) 和C3H6/C3H8 (50:50) 混合物的高效分离.
- 在单个吸附步骤中制造出聚合物级C2H4 (纯度≥99.5%).
结论:
- 这项研究为MOF相变换提供了前所未有的见解,包括玻璃形成.
- 无形和玻璃MOF为先进的气体分离应用提供了一个新的平台.
- 这项工作为设计具有可调节性质的新型MOF材料为气体储存和分离开辟了道路.
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