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沙特阿拉伯的阿卜杜拉國(guó)王大學(xué)(KAUST)研究團(tuán)隊(duì)采用的晶體工程控制金屬有機(jī)框架(MOF)新材料對(duì)丙烷丙烯混合物具有較高的吸附性和較好的選擇性。

該團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種氟化的MOF材料NbOFFIVE-1-Ni(也被稱(chēng)為KAUST-7)，其研究重點(diǎn)之一是替換了其中的無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)孔徑的精細(xì)調(diào)節(jié)。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種材料對(duì)丙烯與丙烷具有十分優(yōu)異的選擇吸附性。在溫度為298 K、壓力為1 bar(1 bar=100 kPa)的條件下，該材料僅對(duì)丙烯具有吸附性。

將這一材料應(yīng)用于實(shí)際的分離過(guò)程之中。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的“高壓吸附-惰性氣體清洗-低壓脫附”循環(huán)能夠?qū)崿F(xiàn)丙烷丙烯混合物(5050)的有效分離。該材料能夠反復(fù)利用并且在循環(huán)過(guò)程中吸附能力沒(méi)有明顯的下降(11次循環(huán))。在濃度變化的吸附-脫附循環(huán)中，經(jīng)過(guò)8 min吸附與10 min脫附，丙烯的分離量可達(dá)約0.6 molkg，即這類(lèi)吸附劑的分離效率約為2 molkg·h。

這項(xiàng)研究成果表明了可精細(xì)調(diào)控的MOF材料在氣體(特別是相似氣體)分離領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，為今后的研究以及工業(yè)化應(yīng)用提供了參考。

[中國(guó)石化有機(jī)原料科技情報(bào)中心站供稿]