通过在铜 (II) 基金属有机框架中化功能来提高乙烯的吸附和选择性

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学 化学 化学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 乙 (C2H2) 净化和储存对于许多工业过程至关重要.
• 金属有机框架 (MOFs) 被探索为选择性乙吸附,平衡吸收能力与二氧化碳选择性.

研究的目的:

• 开发用于增强乙吸附和二氧化碳选择性的新型MOF材料.
• 研究不和Cu (II) 位点和功能组对乙烯结合的协同作用.

主要方法:

• 一系列同结构MOF材料的合成,MFM-190(R),具有不同的功能组 (,甲基,).
• 在298 K和273 K的气体吸附度测量以确定乙的吸收能力.
• 对乙/二氧化碳混合物的选择性研究.
• 动态突破实验用于现实世界的分离验证.
• 在现场中子粉衍射以阐明结合机制.

主要成果:

• MFM-190 ((NO2) 呈现出异常的乙吸收率 (216 cm3/g 在 298 K, 320 cm3/g 在 273 K 在 1.0 bar).
• 实现了对乙与二氧化碳的高选择性 (高达v/v = 2/1的~150).
• 动态突破性研究证实了在环境条件下有效的乙/二氧化碳分离.
• 中子衍射揭示了通过不和Cu (II) 位点和基组对乙的合作结合.

结论:

• 不和Cu (II) 位点和MFM-190 (NO2) 中的基功能组之间的协同作用导致了异常的乙吸附和选择性.
• 这些MOF显示出对工业乙净化和分离应用的重大前景.