南昌大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院王珺教授課題組在低碳烴吸附分離領(lǐng)域取得了新進展，其團隊設(shè)計制備了具有協(xié)同結(jié)合位點得陰離子柱撐雜化超微孔材料，并成功應(yīng)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(xué)王珺教授為唯一通訊，南昌大學(xué)為唯一通訊單位。本工作是南昌大學(xué)化工學(xué)科在分離工程領(lǐng)域近年來快速提升得標(biāo)志性成果之一。
乙烯是石油化工行業(yè)最重要得基礎(chǔ)原料，廣泛用于生產(chǎn)合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、醫(yī)藥、化工新材料和日化產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(xué)和晶體工程策略，設(shè)計制備了具有協(xié)同結(jié)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(xué)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(xué)
論文鏈接：
特別science.org/doi/10.1126/sciadv.abn9231
