富氮氧多级孔碳

优先吸烷烃 一步得烯烃

通过表面吡啶氮与羰基氧位点反转亲和性，使该多孔碳优先吸附烷烃，从而一步分离烯烃/烷烃混合物，突破常规吸附剂的选择性瓶颈。

Hang, Tian · Chuncan, Yang · Qingtong, Xie · Jilong, Peng · Mei, Yang · 张友全 · 柴坤刚

Separation and Purification Technology 2026

参数信息

乙烷吸附量

8.86 mmol/g

丙烷吸附量

11.16 mmol/g

乙烷/乙烯选择性

2.50

丙烷/丙烯选择性

1.48

乙烯产率

30.96 L/kg

技术优势

优先吸烷烃

材料表面吡啶氮和羰基氧位点与烷烃的四面体sp3构型形成多位点C–H···N/O氢键，而刚性sp2平面烯烃因几何不匹配难以结合，因此材料优先吸附烷烃。

一步得聚合级烯烃

动态穿透实验表明，从等摩尔和低浓度原料混合物中都能直接一步收获聚合级乙烯和丙烯，无需额外的解吸或二次分离步骤。

破选择性瓶颈

该材料同时实现了创纪录的吸附容量和高选择性，突破了传统多孔固体中吸附容量与选择性之间的此消彼长。

应用场景

• 轻烃分离：用优先吸烷烃的特性，直接分馏乙烷/乙烯、丙烷/丙烯混合物。
• 烯烃纯化：从裂解气或炼厂气中脱除烷烃杂质，一步产出聚合级烯烃。
• 多孔碳吸附剂：以多孔碳为基体，通过表面杂原子功能化实现反向吸附选择性。
• 石化气体分离：用于石化行业中低碳数烯烃/烷烃的高效分离与净化。