乙烯作为工业中至关重要的一种化学品,其全球产值在2020年已超越2亿吨。现在,乙烯的首要生产方法是经过碳氢化合物的蒸汽裂解,而在此进程中乙烷则不可避免地作为下流副产物共存。但是,因为乙烷和乙烯有很类似的物理化学性质,因此在工业大将这两种气体进行别离面临着巨大的应战。传统的低温蒸馏别离进程常常要在高压和低温下进行,这种方法导致乙烯等烯烃的纯化所耗费的动力占有了全球动力耗费的0.3%。
针对这一问题,西安交大化工学院杨庆远课题组开发了系列柔性多孔结构资料,完成了乙烷乙烯的高效别离。这类柔性多孔资料对乙烷表现出共同的“门控”效应,即在乙烷分子的效果下,资料能够在小孔 (NP) 和大孔 (LP) 之间产生可逆结构相变。其间柔性多孔资料X-dia-1-Ni0.89Co0.11对乙烷和乙烯的吸附量之比为 9.1,远超此前报导的大多数固体吸附资料,证明该柔性多孔资料能够从乙烷乙烯的混合气中,挑选性地辨认乙烷分子。经过原位变压粉末X射线衍射和理论模仿研讨,提醒了乙烷诱导的小孔到大孔结构改变的机理。
该研讨工作得到了国家自然科学基金和国家重点研制方案等项目赞助。论文的表征及测验得到了西安交通大学剖析测验同享中心的支撑。
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