由于乙炔和二氧化碳的分子大小和挥发性几乎相同，使得它们在工业上的分离极具挑战性。

有鉴于此，曼彻斯特大学杨四海教授和南开大学李兰冬研究员等人，报道了在环境条件下，用原子分散的铜（II）位点修饰的八面沸石分子筛中乙炔和二氧化碳的高效分离（v/v = 2/1，与工业裂解流相关）。

本文要点

1）原位中子粉末衍射和非弹性中子散射证实，受限的铜（II）位点显示出对乙炔的化学选择性但可逆的结合，而吸附的二氧化碳分子由于主体-客体与骨架氧中心的弱相互作用而稳定下来，因此在流动条件下有效分离这两种气体。

2）通过在FAU沸石中引入配位不饱和的Cu（II）位，Cu@FAU在环境条件下显示出高的C₂H₂动态吸附能力和出色的C₂H₂/CO₂混合物分离能力。通过在环境温度下吹扫，可以很容易地除去Cu@FAU上吸附的CO₂分子，同时保留大多数结合的C₂H₂分子。

3）结果表明，通过常规的变温解吸法再生吸附剂，可以获得纯度为98-99％的C₂H₂。通过原位中子粉末衍射(NPD)和非弹性中子散射(INS)，充分阐明了Cu@FAU中C₂H₂和CO₂的潜在吸附机制，揭示了C₂H₂分子在Cu(II)位点上的特殊几何结构。

总之，该工作提出了一种很有吸引力的策略，即利用修饰沸石，通过化学选择性吸附C₂H₂，从C₂H₂/CO₂的混合物中轻松地生产高纯度C₂H₂。

参考文献：

Shanshan Liu et al. Efficient separation of acetylene and carbon dioxide in a decorated zeolite. Angew., 2020.

DOI: 10.1002/anie.202014680

https://doi.org/10.1002/anie.202014680