一个稳定的分层微孔MOF装配Y-O链,用于MTO产品的分离

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.
• 分离科学 分离科学

背景情况:

• 金属有机框架 (MOF) 为气体分离提供可调节的孔隙环境.
• 现有的MOF在甲醇-olefin (MTO) 产品分离方面面临挑战,原因是存储容量和选择性之间的权衡,以及稳定性差.
• 在MTO过程中,有效分离C3H6和C2H4至关重要.

研究的目的:

• 开发一种稳定的MOF,具有增强的选择性和C3H6/C2H4分离能力.
• 解决MTO产品净化中的现有材料的局限性.
• 为了研究新型MOF的分离机制.

主要方法:

• 使用曲的二氧化甲酸联体,Y-O链和2 - 基酸组装一个分层的Y-MOF (FJI-W9).
• 在298K和10kPa时测量了气体吸收量.
• 理想吸附溶液理论 (IAST) 的选择性计算.
• 大法典蒙特卡洛 (GCMC) 模拟.
• 实践中的突破性实验.

主要成果:

• FJI-W9具有良好的化学稳定性.
• MOF显示,在298K和10kPa时,C3H6的吸收率为63cm3/g.
• 对C3H6/C2H4 (50/50) 的IAST选择性计算为20.5,超过了大多数多孔材料.
• 与C2H4.4相比,GCMC模拟显示FJI-W9的结合点与C3H6之间的相互作用比C2H4.6更强.
• 突破性实验证实了C3H6/C2H4混合物的有效分离,产生高纯度产品.

结论:

• FJI-W9是一个有前途的稳定MOF,用于MTO过程中高效的C3H6/C2H4分离.
• 该材料独特的孔隙结构和结合点有助于其卓越的性能.
• 对于此应用,FJI-W9克服了以前的MOF的容量选择性权衡和稳定性问题.