分子转子MOF

一步纯化乙烯

通过分子转子工程调控互穿度，实现孔隙率与稳定性的解耦，用于高效分离乙炔/乙烯/二氧化碳。

Guo, Zhenhua · Li-Qiu, Yang · 翟全国 · 杨国平 · 王尧宇

Angewandte Chemie - International Edition 2025

具体参数

孔隙率（Ni-dcpp-bpb）

{'zh': '27.2', 'en': '27.2'} %

孔隙率（Ni-dcpp-bpn）

{'zh': '32.1', 'en': '32.1'} %

乙炔吸附量（Ni-dcpp-bpb）

{'zh': '73.9', 'en': '73.9'} cm³ g⁻¹

乙炔吸附量（Ni-dcpp-bpn）

{'zh': '75.8', 'en': '75.8'} cm³ g⁻¹

乙烯纯度

{'zh': '99.9', 'en': '99.9'} %

乙烯产率

{'zh': '396.9', 'en': '396.9'} L kg⁻¹

技术优势

孔隙率提高32.1%

采用萘基共配体构建Ni-dcpp-bpn，其孔隙率从单一配体体系的10.8%提升至32.1%，同时保持结构稳定。

乙炔吸附量达75.8 cm³/g

在298 K、100 kPa下，Ni-dcpp-bpn的乙炔吸附量达到75.8 cm³ g⁻¹，高于多数已报道的MOF材料。

压力驱动门控效应

Ni-dcpp-bpan中的蒽基转子在195 K下随压力变化发生构象转变，实现非多孔与开放态的可逆切换，可用于智能气体吸附。

一步纯化乙烯

Ni-dcpp-bpb从C₂H₂/CO₂/C₂H₄ (1/9/90)三元混合物中直接获得纯度>99.9%的乙烯，产率396.9 L kg⁻¹，创下新纪录。

应用场景

• MOF气体分离：用于分离乙炔/乙烯/二氧化碳，一步获得高纯乙烯。
• 多孔配位聚合物：通过互穿调控实现孔隙率与稳定性解耦。
• 乙炔纯化：高效吸附乙炔，从混合物中脱除微量乙炔。
• 低碳烃分离：分离乙炔/乙烯等低碳烃，纯化乙烯。
• 气体储存材料：高乙炔吸附量，用于乙炔的安全储存。