近日，南昌大學資源環境與化工學院王珺團隊的最新研究成果以《優化兼具柔性-剛性金屬有機框架材料的孔結構并用于高效乙炔去除》（Optimizing Pore Space for Flexible-Robust Metal-Organic Framework to Boost Acetylene Removal）為題，在國際權威期刊《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society）上發表，南昌大學為第一完成單位。南昌大學王珺教授和張艷博士為該論文的共同第一作者，亞利桑那州立大學鄧曙光教授、浙江大學邢華斌教授、美國德克薩斯大學San Antonio分校林銳標博士和陳邦林教授為共同通訊作者。
王珺教授和國內外科研團隊合作，制備了一種新型的具有剛性孔隙空間和柔性層狀空間的柔性-剛性（flexible-robust）MOFs材料(Nanchang University-100, NCU-100)，實現了孔道尺寸在極小范圍內的精確調控并使其在脫客體相時仍能保持剛性孔道吸附乙炔分子。同時得到了乙炔分子負載的單晶結構并指明了孔道中吸附乙炔的具體位置，解決了柔性MOFs材料的痕量乙炔脫除難題。在較高壓力下，其層狀結構能夠選擇性的被乙炔分子撐開，實現較大容量的乙炔吸附。通過晶體結構解析和理論計算證明了其優化的孔道尺寸和多種吸附位點實現了NCU-100材料優異的痕量C2H2脫除和很高的C2H2吸附容量。二元組分和多組分混合氣體的穿透分離實驗證明NCU-100a能夠在常溫常壓下從乙烯中高效同步去除痕量乙炔，并且分離效果優異。
不同吸附壓力下乙炔與MOFs材料的作用位點圖及乙烯純化示意圖
實驗和理論結果均表明，新型剛性-柔性MOFs材料中的剛性孔隙空間對于去除混合氣C2H2/C2H4 (1:99)中痕量乙炔雜質效果顯著。該工作不僅為設計合理的多孔MOFs材料提供了新思路，而且為解決氣體吸附分離難題提供了一個新途徑。
來源 南昌大學新聞網
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c02594
