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沙特阿拉伯的阿卜杜拉國王大學(KAUST)研究團隊采用的晶體工程控制金屬有機框架(MOF)新材料對丙烷丙烯混合物具有較高的吸附性和較好的選擇性。
該團隊構建了一種氟化的MOF材料NbOFFIVE-1-Ni(也被稱為KAUST-7),其研究重點之一是替換了其中的無機結構,可實現對孔徑的精細調節。研究人員發現,這種材料對丙烯與丙烷具有十分優異的選擇吸附性。在溫度為298 K、壓力為1 bar(1 bar=100 kPa)的條件下,該材料僅對丙烯具有吸附性。
將這一材料應用于實際的分離過程之中。通過一個簡單的“高壓吸附-惰性氣體清洗-低壓脫附”循環能夠實現丙烷丙烯混合物(5050)的有效分離。該材料能夠反復利用并且在循環過程中吸附能力沒有明顯的下降(11次循環)。在濃度變化的吸附-脫附循環中,經過8 min吸附與10 min脫附,丙烯的分離量可達約0.6 molkg,即這類吸附劑的分離效率約為2 molkg·h。
這項研究成果表明了可精細調控的MOF材料在氣體(特別是相似氣體)分離領域的獨特優勢,為今后的研究以及工業化應用提供了參考。
[中國石化有機原料科技情報中心站供稿]