含金属氢键有机框架

乙炔存储密度破纪录

微孔通道内高密度游离羧基能一对一氢键捕获乙炔分子，实现工业关键气体混合物的高效分离。

Jiali, Fu · Yu-Hao, Gu · Ding, Qi · Haoning, Xu · 杨彪 · Wang, Qingqing · 刘昕 · 王欣 · 吴有庭 · 胡兴邦 · Yuan, Shuai · Zhang, Zhaoqiang

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

乙炔存储密度

396.0 mg cm-3

C2H2/C2H4选择性

420-97

C2H2/CO2选择性

188-53

C2H4产率

137.4 mol kg-1

分离因子

17

技术优势

存储密度破纪录

每个游离羧基通过氢键捕获一个乙炔分子，实现了396.0 mg cm-3的存储密度，为目前报道的最高值。

选择性高且可调

对C2H2/C2H4的选择性为420-97，对C2H2/CO2的选择性为188-53，可高效分离工业气体混合物。

突破验证性能优

在C2H2/C2H4（1/99）分离中，C2H4产率达137.4 mol kg-1；C2H2/CO2（50/50）分离因子为17，具备实际应用潜力。

应用场景

• 工业气体分离：替代高能耗低温精馏，实现乙炔与CO2、乙烯的高效吸附分离。
• 乙炔纯化：从C2H2/C2H4和C2H2/CO2混合气中获得高纯乙炔，满足聚合级原料要求。
• 多孔吸附材料：高密度游离羧基提供多个乙炔结合位点，单位体积吸附容量高。
• 气体存储：在环境条件下实现高密度乙炔安全存储，替代高压钢瓶。