南昌大學化學化工學院王珺教授課題組在低碳烴吸附分離領域取得了新進展，其團隊設計制備了具有協(xié)同結合位點得陰離子柱撐雜化超微孔材料，并成功應用于從C2烴混合物中一步分離純化乙烯。研究成果以“Synergistic binding sites in a hybrid ultramicroporous material for one-step ethylene purification from ternary C2 hydrocarbon mixtures”為題發(fā)表在Science Advances，南昌大學王珺教授為唯一通訊，南昌大學為唯一通訊單位。本工作是南昌大學化工學科在分離工程領域近年來快速提升得標志性成果之一。
乙烯是石油化工行業(yè)最重要得基礎原料，廣泛用于生產合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、醫(yī)藥、化工新材料和日化產品等。乙烯在國民經(jīng)濟中占有重要得地位，被稱為“石化工業(yè)之母”。目前，吸附分離一步純化乙烯是石油化工行業(yè)得一項重大挑戰(zhàn)。
圖1 CuTiF6-TPPY得結構及孔尺寸示意圖
圖2 CuTiF6-TPPY氣體吸附量及選擇性對比
研究團隊利用網(wǎng)格化學和晶體工程策略，設計制備了具有協(xié)同結合位點得陰離子柱撐雜化超微孔材料CuTiF6-TPPY（圖1）。CuTiF6-TPPY表現(xiàn)出不同尋常得氣體吸附行為，其對氣體得吸附量為乙炔>乙烷>乙烯，且其對乙炔/乙烯和乙烷/乙烯得IAST選擇性高于一步純化乙烯得材料及絕大多數(shù)乙烷選擇性吸附材料（圖2）。動態(tài)穿透實驗進一步表明，CuTiF6-TPPY能夠從雙組分氣體混合物及乙炔/乙烯/乙烷三組分混合物中一步制備高純乙烯（99.9%），且該材料具有良好得熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，可以長期循環(huán)使用，是進一步分離純化乙烯極具潛力得材料。
南昌大學
論文鏈接：
特別science.org/doi/10.1126/sciadv.abn9231
