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[话题] 新型金属—有机物框架可轻松分离气体

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yexuqing 发表于 2018-10-31 11:03:08 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
新型金属—有机物框架可轻松分离气体

  科研人员发现了一种新型的微孔金属—有机框架(MOF),它在聚合物级乙烯的生产中展示了优异的分离特性。据这项新的研究披露,这种新的、基于铁—过氧化物的MOF是已经报道的用于乙烷/乙烯分离的最佳材料,它在工业应用上具有很大的潜力。

  乙烯是一种广泛应用的化学品,然而,目前得到确认的化学品生产方法需要将其与乙烷通过低温蒸馏进行分离,但这是化学工业中最为耗能的流程之一。基于微孔材料(如MOFs)的气体分离流程已显示出是一种有前途的替代传统乙烯/乙烷分离的方法,然而仍必须用额外的流程将乙烯与MOFs做进一步的分离。此外,为取得聚合物级的纯度水平(>99.95%),需要进行多次分离循环,这会限制其整体效率和成本效益。

  在含有铁—过氧化物位点及优先与烷烃(如乙烷)结合的天然金属酶的启发下,Libo Li和同事合成了一种类似的MOF并对其分离绩效进行了评估。Li等人发现,该材料展现了与乙烷结合胜于与乙烯结合的强烈偏好。更重要的是,它可在周围环境的条件下仅用单次分离循环便能生成聚合物级的乙烯(99.99%)。这一高效的乙烷/乙烯分离还用理论计算、模拟和实验得到了进一步的验证。

  相关论文信息:DOI:10.1126/science.aat0586
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