一種高穩定性金屬有機骨架多孔材料。
近日，我(wo)校霍夫(fu)曼先(xian)進(jin)材(cai)(cai)料研究院(yuan)諾獎團隊在高品(pin)質汽油組分(fen)節(jie)能分(fen)離領域(yu)取得重要研究進(jin)展：開發一種高穩定(ding)性(xing)金屬有(you)機骨架多孔(kong)材(cai)(cai)料，該(gai)材(cai)(cai)料首次實現常溫常壓下單支鏈和(he)雙支鏈烷烴的(de)完全篩分(fen)，在節(jie)能分(fen)離領域(yu)有(you)重要應用(yong)前景。這一研究成果(guo)發表在化學(xue)領域(yu)國際頂(ding)尖期刊《美(mei)國化學(xue)會(hui)志》（J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c01769）上，論文第一作者(zhe)為(wei)霍夫(fu)曼先(xian)進(jin)材(cai)(cai)料研究院(yuan)余良，通(tong)訊作者(zhe)為(wei)王浩副教(jiao)授和(he)李(li)靜(jing)客座教(jiao)授。深圳(zhen)職(zhi)業技術學(xue)院(yuan)為(wei)論文第一完成單位。
隨著我(wo)(wo)國環(huan)保標準越(yue)來越(yue)高(gao)，汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)質(zhi)量標準也(ye)在(zai)逐步升級(ji)，要(yao)(yao)求汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)在(zai)降(jiang)硫、降(jiang)烯(xi)烴的(de)(de)前提(ti)下(xia)保持(chi)辛烷(wan)值(zhi)。在(zai)此(ci)背景下(xia)，增大高(gao)辛烷(wan)值(zhi)清潔(jie)汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)調(diao)和(he)組(zu)分如異構(gou)化油(you)(you)(you)在(zai)汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)池中的(de)(de)比例，以在(zai)降(jiang)硫、降(jiang)烯(xi)烴的(de)(de)前提(ti)下(xia)保持(chi)辛烷(wan)值(zhi)，增加高(gao)標號汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)產量，是目前我(wo)(wo)國石油(you)(you)(you)化工(gong)行業的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)任(ren)務，關乎國民(min)經濟和(he)社會(hui)發展(zhan)。烷(wan)烴同(tong)(tong)分異構(gou)體(ti)(ti)（主要(yao)(yao)為C5/C6烷(wan)烴）的(de)(de)分離(li)是生產高(gao)辛烷(wan)值(zhi)異構(gou)化汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)組(zu)分的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)工(gong)藝過程。傳(chuan)統的(de)(de)分離(li)技(ji)術以蒸餾(liu)為主。近年(nian)來，為降(jiang)低分離(li)過程所(suo)需的(de)(de)能耗、減少碳排放，科學(xue)家嘗(chang)試利用固體(ti)(ti)多孔材料吸附分離(li)的(de)(de)方(fang)法分離(li)烷(wan)烴同(tong)(tong)分異構(gou)體(ti)(ti)。目前所(suo)使用的(de)(de)5A分子(zi)篩由(you)于其吸附容量相對較(jiao)低，且(qie)不具(ju)備分離(li)單/雙支鏈(lian)同(tong)(tong)分異構(gou)體(ti)(ti)的(de)(de)能力(li)，因(yin)此(ci)限制了其大規模應用。研(yan)究表(biao)明，新型多孔材料金屬有機框架(jia)（MOFs）由(you)于其高(gao)比表(biao)面積、孔結構(gou)高(gao)度可調(diao)等(deng)特點，有望解決目前所(suo)存(cun)在(zai)的(de)(de)技(ji)術瓶頸。
為此，我校研究(jiu)團隊(dui)開發一種高穩定性(xing)金(jin)屬有機骨架材料Al-bttotb并(bing)探(tan)索其烷(wan)(wan)(wan)烴(jing)(jing)同(tong)(tong)分異構體吸(xi)(xi)附(fu)(fu)分離(li)性(xing)能(neng)。由于(yu)具有合適的(de)孔道形狀和(he)(he)孔徑，該(gai)材料在(zai)常溫常壓下只吸(xi)(xi)附(fu)(fu)直鏈(lian)和(he)(he)單支(zhi)鏈(lian)烷(wan)(wan)(wan)烴(jing)(jing)，而不吸(xi)(xi)附(fu)(fu)雙支(zhi)鏈(lian)烷(wan)(wan)(wan)烴(jing)(jing)，因而可實現(xian)烷(wan)(wan)(wan)烴(jing)(jing)同(tong)(tong)分異構體的(de)高效分離(li)。該(gai)項(xiang)成(cheng)果為利用節能(neng)、環保的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)分離(li)技(ji)術分離(li)烷(wan)(wan)(wan)烴(jing)(jing)同(tong)(tong)分異構體提供(gong)了可能(neng)，具有較(jiao)好的(de)應用潛力。該(gai)項(xiang)研究(jiu)受(shou)到國家自然科學(xue)基金(jin)、廣東省自然科學(xue)基金(jin)以及深圳職業技(ji)術學(xue)院高層(ceng)次團隊(dui)引(yin)進計劃(hua)等項(xiang)目的(de)資助。目前該(gai)團隊(dui)正(zheng)在(zai)與中石油的(de)研究(jiu)團隊(dui)合作，探(tan)索吸(xi)(xi)附(fu)(fu)分離(li)技(ji)術應用于(yu)石腦油分離(li)的(de)產業化(hua)可能(neng)。
據悉，J. Am. Chem. Soc. 是化學(xue)、材料(liao)領域的頂級期刊(kan)，發表(biao)基(ji)礎研究(jiu)或應用基(ji)礎研究(jiu)領域突破性的成果(guo)，創刊(kan)至今已有140年(nian)的歷史(shi)。這是我校霍夫曼(man)先進(jin)材料(liao)研究(jiu)院半年(nian)內第(di)二次在J. Am. Chem. Soc.上發表(biao)研究(jiu)成果(guo)。
（霍夫(fu)曼先進材料研究(jiu)院）
官方微博
官方微信
相關新聞
