高效节能地分离多组分混合物对化学工业具有重要的实际影响，但极具挑战性。 特别是在一步分离过程中有针对性地同时去除多种杂质以纯化所需产品是一项极其困难的任务。

近日，西北工业大学Kai-Jie Chen，Qiu-Yu Zhang引入了一种孔隙集成策略，将具有特定功能的有序孔隙结构模块化，以便按需组装，以处理复杂的多组分分离系统，这是每个单独的孔隙无法实现的。

文章要点

1）作为概念验证，在作为核心孔的 C₂H₆ 选择性有序多孔材料上分别生长了两个超微孔纳米晶体（一个用于 C₂H₂ 选择性，另一个用于 CO₂ 选择性）作为壳孔。

2）两种孔集成材料在C₂H₂/C₂H₄/C₂H₆和CO₂/C₂H₄/C₂H₆混合气体的动态突破分离实验中均表现出优异的一步法乙烯生产性能，甚至优于传统串联填充过程，这得益于优化的传质/传热。热力学和动力学模拟结果表明，预先设计的孔模块可以在孔集成材料中独立地执行特定的目标功能。

参考文献

Jiang, X., Wang, Y., Wang, H. et al. Integration of ordered porous materials for targeted three-component gas separation. Nat Commun 16, 694 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-55991-y

https://doi.org/10.1038/s41467-025-55991-y