Microporous Metal–Organic Framework with Dual Functionalities for Efficient Separation of Acetylene from Light Hydrocarbon Mixtures
Microporous Metal–Organic Framework with Dual Functionalities for Efficient Separation of Acetylene from Light Hydrocarbon Mixtures
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具有双重功能的微孔金属有机框架可有效分离轻质烃混合物中的乙炔
DOI：
10.1021/acssuschemeng.8b05480
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发表时间：
2019
影响因子：
8.4
通讯作者：
Chen B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li H;Li L;Lin RB;Ramirez G;Zhou W;Krishna R;Zhang Z;Xiang S;Chen B
从乙烯等轻质烃混合物中分离乙炔是下游工业应用中非常重要的工艺。在此，我们报告了一种新的MOF [CuL 2（SiF 6）]（UTSA-220，L =（1 E，2 E）-1，2-双（吡啶-4-基亚甲基）肼），其具有最佳的孔径和对乙炔的强结合位点的双功能性。UTSA-220对C_2H_2的吸收能力明显高于其它轻烃。该材料从C2 H4中去除痕量C2 H2的潜力也通过在模拟工业条件下用C2 H2/C2 H4（1/99 v/v）进行的动态突破实验来证明。根据色散校正密度泛函理论（DFT-D）模拟，SiF 62 −和吖嗪部分作为C2 H2的优先结合位点，表明UTSA-220中引入的双功能用于基于吸附剂的C2 H2分离的可行性。
Separating acetylene from light hydrocarbon mixtures like ethylene is a very important process for downstream industrial applications. Herein, we report a new MOF [CuL2(SiF6)] (UTSA-220, L = (1E,2E)-1,2-bis(pyridin-4-ylmethylene)hydrazine) with dual functionalities featuring optimal pore size with strong binding sites for acetylene. UTSA-220 exhibits apparently higher uptake capacity for C2H2 than those for other light hydrocarbons. The potential of this material for trace C2H2 removal from C2H4 has also been demonstrated by a dynamic breakthrough experiment performed with C2H2/C2H4 (1/99 v/v) under simulated industrial conditions. According to the dispersion-corrected density functional theory (DFT-D) simulation, SiF62− and azine moieties serve as preferential binding sites for C2H2, indicating the feasibility of the dual functionalities incorporated in UTSA-220 for adsorbent-based C2H2 separations.
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