一種高穩定性金屬有機骨架多孔材料。
近日,我校霍夫曼先進材料研究院諾獎團隊在高品質汽油組分節能分離領域取得重要研究進展:開發一種高穩定性金屬有機骨架多孔材料,該材料首次實現常溫常壓下單支鏈和雙支鏈烷烴的完全篩分,在節能分離領域有重要應用前景。這一研究成果發表在化學領域國際頂尖期刊《美國化學會志》(J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c01769)上,論文第一作者為霍夫曼先進材料研究院余良,通訊作者為王浩副教授和李靜客座教授。深圳職業技術學院為論文第一完成單位。
隨著我國環保標準越來越高,汽油質量標準也在逐步升級,要求汽油在降硫、降烯烴的前提下保持辛烷值。在此背景下,增大高辛烷值清潔汽油調和組分如異構化油在汽油池中的比例,以在降硫、降烯烴的前提下保持辛烷值,增加高標號汽油產量,是目前我國石油化工行業的重要任務,關乎國民經濟和社會發展。烷烴同分異構體(主要為C5/C6烷烴)的分離是生產高辛烷值異構化汽油組分的重要工藝過程。傳統的分離技術以蒸餾為主。近年來,為降低分離過程所需的能耗、減少碳排放,科學家嘗試利用固體多孔材料吸附分離的方法分離烷烴同分異構體。目前所使用的5A分子篩由于其吸附容量相對較低,且不具備分離單/雙支鏈同分異構體的能力,因此限制了其大規模應用。研究表明,新型多孔材料金屬有機框架(MOFs)由于其高比表面積、孔結構高度可調等特點,有望解決目前所存在的技術瓶頸。
為此,我校研究團隊開發一種高穩定性金屬有機骨架材料Al-bttotb并探索其烷烴同分異構體吸附分離性能。由于具有合適的孔道形狀和孔徑,該材料在常溫常壓下只吸附直鏈和單支鏈烷烴,而不吸附雙支鏈烷烴,因而可實現烷烴同分異構體的高效分離。該項成果為利用節能、環保的吸附分離技術分離烷烴同分異構體提供了可能,具有較好的應用潛力。該項研究受到國家自然科學基金、廣東省自然科學基金以及深圳職業技術學院高層次團隊引進計劃等項目的資助。目前該團隊正在與中石油的研究團隊合作,探索吸附分離技術應用于石腦油分離的產業化可能。
據悉,J. Am. Chem. Soc. 是化學、材料領域的頂級期刊,發表基礎研究或應用基礎研究領域突破性的成果,創刊至今已有140年的歷史。這是我?;舴蚵冗M材料研究院半年內第二次在J. Am. Chem. Soc.上發表研究成果。
(霍夫曼先進材料研究院)