具有三角吸附的金属有机框架的计算设计,用于高选择性吸附m-烯
Saad Aldin Mohamed1, Jianwen Jiang1
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, National University of Singapore, 117576, Singapore. chejj@nus.edu.sg.
Nanoscale
|September 9, 2025
概括
带有三角纳米孔的以兰他尼德为基础的金属有机框架 (MOF) 对于将m-xylen与其他异构体分离具有很高的选择性. 这种计算设计为石化行业高效的烯分离提供了一个有前途的战略.
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.
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 烯异构体的分离对于石化行业至关重要,但由于相似的特性,具有挑战性.
- 金属有机框架 (MOF) 为分离应用提供可调节的结构.
研究的目的:
- 通过计算设计基于兰坦化的新型MOF,用于选择性异同位素分离.
- 为了研究MOFs和异构体之间的相互作用,以实现高选择性.
主要方法:
- 用一维三角纳米孔对150个基于兰他尼德的MOF进行计算设计.
- 对金属组成对纳米孔尺寸和MOF-烯相互作用的影响的分析.
- 模拟预测烯异构体 (mX,oX,pX) 的吸附选择性.
主要成果:
- 鉴定了m-xylen和MOFs之间的强烈相互作用,这是由于三角形纳米孔中的形状匹配.
- 在o-xylene (mX/oX) 和p-xylene (mX/pX) 上实现了对m-xylene的特殊选择性.
- 通过不同的金属组合来证明纳米孔尺寸的系统调整,以实现高效的分离.
结论:
- 以三角形纳米孔为基础的兰化物MOF对选择性m-xylen吸附非常有效.
- 计算设计策略有助于开发用于烯分离的先进框架材料.
- 这种方法有可能优化石化原料的净化.


