乙炔（C₂H₂）与二氧化碳（CO₂）或乙烯（C₂H₄）的分离在工业上具有重要意义，但由于其分子尺寸和物理性质相似，C₂H₂分离能力和选择性都很低。

有鉴于此，为有效分离C₂H₂/CO₂和C₂H₂/C₂H₄，浙江大学邢华斌教授，Simon Duttwyler报道了首次合理设计了两个同构硼团簇功能化微孔超分子金属有机骨架MB₁₂H₁₂(dpb)₂（M=Cu和Co，称为BSF-3和BSF-3-Co）。

文章要点

1）研究人员通过微调孔径和孔化学实现了两个新的类似的微孔金属-有机超分子骨架，即BSF-3和BSF-3-Co。其以Cu或Co为节点，1，4-二(吡啶-4-基)苯(DPB)为有机连接物，并在通道内排列成环十二硼酸根阴离子。单晶衍射分析证实了BSF-3的结构，而BSF-3-Co的结构假定为等构型。

2）通过静态吸附等温线、动态突破实验和模型研究，对BSF-3和BSF-3-Co优良的分离性能进行了充分的研究。其显著的特点包括：1)良好的C₂H₂/CO₂和C₂H₂/C₂H₄分离选择性；2)常温下高的C₂H₂容量；3)良好的动态分离回收性能。3）模拟研究表明，C₂H₂/CO₂的高乙炔容量和显著的选择性源于独特的阴离子硼团簇功能性和合适的孔尺寸，以及与质子氢化物二氢键合中心(B-H^δ-···H^δ+-C≡C-H^δ+···H^δ--B)相协同的孔径。这种C₂H₂特定的功能位点不仅提高了MOF对C₂H₂的亲和力，而且减少了与CO₂和C₂H₄的相互作用。

该研究工作证明了硼团簇功能的重要性，以及微调孔径/形状以形成用于气体分离的多孔材料中的协同相互作用。

Dr. Yuanbin Zhang, et al, Rational design of microporous MOFs with anionic boron cluster functionality and cooperative dihydrogen binding sites for highly selective capture of acetylene, Angew. Chem. Int. Ed.

DOI：10.1002/anie.202007681

https://doi.org/10.1002/anie.202007681