乙烯(C2H4)是世界上最大的化工原料之一。乙烯生产和提纯是石化工业的核心，这是因为C2H4的纯度必须达到聚合物级(≥99.95%纯度)才能生产重要的商品化学品，如聚乙烯。
近日，南开大学张振杰教授通过溶剂热反应，设计并合成了两种对C2H6具有较强选择性的MOF：NKMOF14-PZ和-PD。这两种MOF具有相同的网络，具有罕见的(3，9)连接的xmz拓扑结构，并具有显著的化学和热稳定性，如沸水处理、酸/碱处理和425 ℃处理。
文章要点
1）NKMOF-14-PZ和-PD的单组分吸附等温线表明，NKMOF-14-PZ和-PD在全压区对C2H6的吸附大于对C2H4的吸附。NKMOF-14PZ和-PD具有较高的乙烷吸收率(5.63和5.34 mmol g−1)和C2H6/C2H4选择性(1.89和1.96)，超过了大多数具有C2H6选择性的MOF。值得注意的是，NKMOF-14-PZ对C2H6的吸收是C2H6选择性最好的MOF之一。
2）此外，利用GAS@NKMOF-14-PZ和-PD的单晶结构数据可以直观地观察到气体的吸附位置，并通过GCMC模拟得到了进一步的验证。通过固定床柱穿透实验验证了NKMOF-14-PZ和-PD对C2H6/C2H4的分离性能。生产NKMOF-14-PZ和-PD的高分子级乙烯产率分别达到5.12和6.18 L kg-1，具有良好的重复使用性能。更重要的是，NKMOF14-PZ和-PD的疏水孔允许在高湿度水平(例如，10%、35%和55%RH)下选择性地分离C2H6/C2H4。
这项工作为C2H6选择性吸附剂的设计提供了有价值的见解，以解决现实世界中的分离挑战(即在潮湿条件下提纯C2H4)。
参考文献
Wansheng Liu, et al, Highly Robust Microporous Metal-Organic Frameworks for Efficient Ethylene Purification under Dry and Humid Conditions, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202217662
DOI: 10.1002/anie.202217662
https://doi.org/10.1002/anie.202217662
