我校霍夫曼先進材料研究院再獲重要研究進展

發布：2021-04-02

一種高穩定性金屬有機骨架多孔材料。

近日，我(wo)校霍(huo)夫曼先(xian)進(jin)材料(liao)研究(jiu)院諾獎(jiang)團隊(dui)在高品(pin)質(zhi)汽油(you)組(zu)分(fen)節能分(fen)離領(ling)域(yu)取得重要(yao)(yao)研究(jiu)進(jin)展：開發(fa)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)高穩定性金屬有機骨架多孔材料(liao)，該材料(liao)首次實現常(chang)溫(wen)常(chang)壓(ya)下單支(zhi)鏈(lian)(lian)和雙支(zhi)鏈(lian)(lian)烷烴的(de)完(wan)全篩分(fen)，在節能分(fen)離領(ling)域(yu)有重要(yao)(yao)應(ying)用前景。這(zhe)一(yi)(yi)(yi)研究(jiu)成果發(fa)表在化學領(ling)域(yu)國際頂尖期刊《美國化學會志》（J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c01769）上，論文第(di)一(yi)(yi)(yi)作者為(wei)霍(huo)夫曼先(xian)進(jin)材料(liao)研究(jiu)院余良，通(tong)訊作者為(wei)王浩副(fu)教授和李靜客(ke)座教授。深圳職業技術(shu)學院為(wei)論文第(di)一(yi)(yi)(yi)完(wan)成單位。

隨著我國環保標(biao)準(zhun)(zhun)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，汽(qi)油(you)(you)質量標(biao)準(zhun)(zhun)也在(zai)(zai)逐(zhu)步升級，要求汽(qi)油(you)(you)在(zai)(zai)降(jiang)硫、降(jiang)烯烴(jing)(jing)的(de)(de)前(qian)提下(xia)保持(chi)辛烷(wan)值(zhi)。在(zai)(zai)此背景下(xia)，增(zeng)(zeng)大高(gao)辛烷(wan)值(zhi)清潔汽(qi)油(you)(you)調和組(zu)(zu)分(fen)如異構(gou)(gou)化(hua)油(you)(you)在(zai)(zai)汽(qi)油(you)(you)池(chi)中的(de)(de)比例，以(yi)在(zai)(zai)降(jiang)硫、降(jiang)烯烴(jing)(jing)的(de)(de)前(qian)提下(xia)保持(chi)辛烷(wan)值(zhi)，增(zeng)(zeng)加高(gao)標(biao)號(hao)汽(qi)油(you)(you)產(chan)量，是目(mu)前(qian)我國石(shi)油(you)(you)化(hua)工行(xing)業的(de)(de)重(zhong)要任務，關乎國民(min)經(jing)濟和社(she)會發(fa)展。烷(wan)烴(jing)(jing)同分(fen)異構(gou)(gou)體(ti)（主要為(wei)C5/C6烷(wan)烴(jing)(jing)）的(de)(de)分(fen)離是生產(chan)高(gao)辛烷(wan)值(zhi)異構(gou)(gou)化(hua)汽(qi)油(you)(you)組(zu)(zu)分(fen)的(de)(de)重(zhong)要工藝過程。傳統(tong)的(de)(de)分(fen)離技術(shu)以(yi)蒸餾為(wei)主。近年來(lai)，為(wei)降(jiang)低分(fen)離過程所需的(de)(de)能耗、減少(shao)碳排放，科學家嘗試利用固(gu)體(ti)多(duo)孔(kong)材料吸附分(fen)離的(de)(de)方法分(fen)離烷(wan)烴(jing)(jing)同分(fen)異構(gou)(gou)體(ti)。目(mu)前(qian)所使用的(de)(de)5A分(fen)子篩由(you)于其(qi)吸附容量相對(dui)較低，且不具備(bei)分(fen)離單(dan)/雙支鏈同分(fen)異構(gou)(gou)體(ti)的(de)(de)能力，因(yin)此限制了(le)其(qi)大規模應(ying)用。研究表明，新型多(duo)孔(kong)材料金屬有(you)機框架（MOFs）由(you)于其(qi)高(gao)比表面積(ji)、孔(kong)結構(gou)(gou)高(gao)度可調等特點，有(you)望解決目(mu)前(qian)所存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)技術(shu)瓶頸。

為此，我校研究(jiu)(jiu)團(tuan)(tuan)隊(dui)開發一(yi)種(zhong)高(gao)穩定(ding)性金(jin)屬(shu)有機骨架材料(liao)Al-bttotb并探索其烷烴同分(fen)異構(gou)(gou)(gou)體(ti)吸附分(fen)離(li)性能。由于具(ju)有合(he)適的(de)(de)孔道形(xing)狀和孔徑(jing)，該材料(liao)在(zai)常溫常壓下只(zhi)吸附直鏈(lian)(lian)和單支(zhi)鏈(lian)(lian)烷烴，而不(bu)吸附雙支(zhi)鏈(lian)(lian)烷烴，因而可(ke)實(shi)現(xian)烷烴同分(fen)異構(gou)(gou)(gou)體(ti)的(de)(de)高(gao)效分(fen)離(li)。該項(xiang)成(cheng)果為利(li)用(yong)(yong)節能、環保的(de)(de)吸附分(fen)離(li)技(ji)(ji)術(shu)分(fen)離(li)烷烴同分(fen)異構(gou)(gou)(gou)體(ti)提供了可(ke)能，具(ju)有較好的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)潛力(li)。該項(xiang)研究(jiu)(jiu)受到國(guo)家自(zi)然(ran)科學基金(jin)、廣東省自(zi)然(ran)科學基金(jin)以及(ji)深(shen)圳職業技(ji)(ji)術(shu)學院高(gao)層次團(tuan)(tuan)隊(dui)引(yin)進(jin)計劃等項(xiang)目(mu)(mu)的(de)(de)資助。目(mu)(mu)前該團(tuan)(tuan)隊(dui)正(zheng)在(zai)與中石油的(de)(de)研究(jiu)(jiu)團(tuan)(tuan)隊(dui)合(he)作，探索吸附分(fen)離(li)技(ji)(ji)術(shu)應(ying)用(yong)(yong)于石腦油分(fen)離(li)的(de)(de)產業化可(ke)能。

據悉，J. Am. Chem. Soc. 是(shi)化學、材料(liao)領域的頂級期刊，發表基礎(chu)研(yan)究或應(ying)用基礎(chu)研(yan)究領域突破(po)性的成果，創刊至今已有140年的歷史。這是(shi)我校霍夫曼(man)先進材料(liao)研(yan)究院半年內第二次在(zai)J. Am. Chem. Soc.上發表研(yan)究成果。

（霍夫曼先進材料研究院）

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