烷烴同分異構(gòu)體的分離是石油化工領(lǐng)域的重要過程。單、雙支鏈己烷異構(gòu)體分離對(duì)于生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和油、優(yōu)化乙烯原料具有重要意義。一方面，烷烴同分異構(gòu)體作為重要的汽油調(diào)和組分，顯著影響汽油的辛烷值，而烷烴的辛烷值隨著支鏈數(shù)的增加而增加。為了得到優(yōu)質(zhì)的汽油調(diào)和組分，需要將辛烷值較低的直鏈和單支鏈烷烴去除，留下辛烷值較高的雙支鏈異構(gòu)體。另一方面，被分離出來的直鏈和單支鏈烷烴是優(yōu)質(zhì)的乙烯原料而雙支鏈烷烴作為乙烯原料會(huì)導(dǎo)致較低的乙烯收率。然而，由于己烷異構(gòu)體間的物理化學(xué)性質(zhì)差異很小，其高效分離仍是一個(gè)較大的挑戰(zhàn)。
金屬有機(jī)骨架（Metal-Organic Frameworks, MOFs）材料由于結(jié)構(gòu)多樣、孔道和表面功能性高度可調(diào)，在分離方面有較大潛力。深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院霍夫曼先進(jìn)材料研究院王浩團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華南理工大學(xué)夏啟斌研究員和美國羅格斯大學(xué)李靜教授利用一種雙重穿插的鋅基MOF（Zn-tcpt）材料，不僅實(shí)現(xiàn)了單支鏈和雙支鏈己烷的完全分離，且對(duì)直鏈和單支鏈組分的吸附容量遠(yuǎn)超之前所報(bào)道的可篩分單、雙支鏈己烷的多孔材料。
Zn-tcpt由于具有雙重穿插結(jié)構(gòu)，既有較大的比表面積，又有合適的孔徑，因此既能實(shí)現(xiàn)對(duì)單支鏈和雙支鏈己烷的篩分，又對(duì)單支鏈和直鏈組分具有較高的吸附量。多組分蒸汽穿透實(shí)驗(yàn)證實(shí)了Zn-tcpt對(duì)己烷異構(gòu)體具有優(yōu)異的分離性能。理論計(jì)算為單、雙支鏈己烷異構(gòu)體的篩分機(jī)理提供了理論支撐。 實(shí)現(xiàn)烷烴同分異構(gòu)體的高效分離仍然是石油化工領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。在這項(xiàng)工作中，研究者展示了通過選擇具有合適結(jié)構(gòu)的MOF材料，可實(shí)現(xiàn)烷烴異構(gòu)體的高選擇性、高容量分離。該工作為烷烴異構(gòu)體的分離提供了一種新的基準(zhǔn)吸附劑，并為設(shè)計(jì)高效分離的多孔結(jié)構(gòu)提供了可借鑒思路。 論文信息 High-Capacity Splitting of Mono- and Dibranched Hexane Isomers by a Robust Zinc-Based Metal–Organic Framework Liang Yu,Dr. Saif Ullah,Prof. Hao Wang,Prof. Qibin Xia,Prof. Timo Thonhauser,Prof. Jing Li 文章的第一作者是華南理工大學(xué)與深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院霍夫曼先進(jìn)材料研究院聯(lián)合培養(yǎng)博士生余良。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202211359
