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近日，南昌大学化学化工学院王珺教授课题组在低碳烃吸附分离领域取得了新进展，其团队设计制备了具有协同结合位点的阴离子柱撑杂化超微孔材料，并成功应用于从C2烃混合物中一步分离纯化乙烯。研究成果以“Synergistic binding sites in a hybrid ultramicroporous material for one-step ethylene purification from ternary C2 hydrocarbon mixtures”为题发表在Science Advances，南昌大学王珺教授为唯一通讯作者，南昌大学为唯一通讯单位。本工作是南昌大学化工学科在分离工程领域近年来快速提升的标志性成果之一。
乙烯是石油化工行业最重要的基础原料，广泛用于生产合成树脂、合成纤维、合成橡胶、医药、化工新材料和日化产品等。乙烯在国民经济中占有重要的地位，被称为“石化工业之母”。目前，吸附分离一步纯化乙烯是石油化工行业的一项重大挑战。
图1 CuTiF6-TPPY的结构及孔尺寸示意图
图2 CuTiF6-TPPY气体吸附量及选择性对比
研究团队利用网格化学和晶体工程策略，设计制备了具有协同结合位点的阴离子柱撑杂化超微孔材料CuTiF6-TPPY（图1）。CuTiF6-TPPY表现出不同寻常的气体吸附行为，其对气体的吸附量为乙炔>乙烷>乙烯，且其对乙炔/乙烯和乙烷/乙烯的IAST选择性高于一步纯化乙烯的材料及绝大多数乙烷选择性吸附材料（图2）。动态穿透实验进一步表明，CuTiF6-TPPY能够从双组分气体混合物及乙炔/乙烯/乙烷三组分混合物中一步制备高纯乙烯（99.9%），且该材料具有良好的热稳定性和化学稳定性，可以长期循环使用，是进一步分离纯化乙烯极具潜力的材料。
论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn9231
来源：南昌大学
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