使用金属有机骨架(MOF)进行吸附性C₂H₂/C₂H₄分离已成为一种很有前途的技术，可用于从C₂H₄（乙烯）中去除C₂H₂（乙炔）杂质(1%)。这些材料的实际应用涉及分离性能的优化以及可扩展和绿色生产方案的开发。

在此，北京工业大学Jian-Rong Li报道了MOFCu(OH)INA（INA：异烟酸盐）中的高效C₂H₂/C₂H₄分离，它通过对C₂H₂的高亲和力在0.01 bar下实现了创纪录的351 mg cm^-3的C₂H₂堆积密度。

文章要点

1）DFT（密度泛函理论）计算揭示了通过孔隙限制和孔壁中的氧位点的协同结合机制。结合位点的弱碱性导致吸附热(Q_st)相对较低，约为36kJ/mol，这有利于材料再生和热管理。

2）此外，研究人员还开发了一种可扩展且环境友好的合成方案，无需使用任何调节剂，时空产量高达544 kg m^-3 day^-1。该材料还表现出多个循环的持久分离性能，在暴露于水或空气中三个月后仍能保持其功效。

参考文献

Xin Zhang, et al, Achieving Record C2H2 Packing Density for Highly Efficient C2H2/C2H4 Separation with a Metal-Organic Framework Prepared by a Scalable  Synthesis in Water, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202411744

DOI: 10.1002/anie.202411744

https://doi.org/10.1002/anie.202411744