作者:威利 信用:Angewandte Chemie 乙烯是化学工业中的一种关键原料，通常含有痕量的乙炔污染物，需要去除
在《Angewandte Chemie》杂志上，研究人员描述了一种坚固且可再生的多孔金属有机框架，它能以非凡的效率和选择性捕获乙炔
该研究称，这种材料结合了特制的孔径和化学对接位点，使其特别有效
乙烯是乙醇和聚乙烯最重要的化学前体，主要通过蒸汽裂解生产
尽管乙烯馏分通常非常纯净(超过99%)，但残留的痕量乙炔污染物会破坏下游工艺中使用的催化剂
由于乙烯和乙炔非常相似，只是氢原子的数量不同——乙烯有四个氢原子与两个碳原子相连，乙炔有两个——这两种气体的分离既复杂又困难
当前的工业过程依赖于蒸馏，这消耗了大量的能量
然而，碳氢化合物与被称为金属有机框架的多孔物质结合
金属氧化物燃料电池由金属离子和有机配体组成，含有孔隙和化学对接位点，可设计用于在环境条件下从气流中捕获特定分子
然而，对于乙烯和乙炔的分离，工业上需要坚固的、可再生的、高选择性的和廉价的材料，这是迄今为止还没有发现的
赵丹和他在新加坡国立大学的同事现在已经开发了一种专门用于乙炔捕获的多效催化剂，这种催化剂可以满足非常高的选择性和稳定性的要求
科学家们专注于一个已经建立的具有镍位点的多金属氧化物酶，但是他们“打开”这些镍位点，通过激活它们并将其暴露于孔中来结合更多的分子，使得它们能够同时结合两个客体分子
此外，科学家调整了多孔膜的孔径，只允许非常小的气体分子进入，并用化学基团填充孔壁，这些化学基团通过更强的静电和化学相互作用将乙炔吸引到乙烯上
因此，结合小孔径与开放的镍位点和优先乙炔结合位点，科学家们创造了一种镍-金属氧化物燃料电池，称为Ni3(pzdc)2(7Hade)2，它具有极高的选择性、稳定性和可再生性
根据该研究，镍-金属氧化物燃料电池将乙烯流纯化了一千倍，并在一系列压力和再生循环中保持高选择性
此外，科学家说，镍-金属氧化物燃料电池可以在标准的水热过程中制备
作者指出，孔的几何形状和尺寸的协同作用，结合化学相互作用，可以进一步加强，并可能导致更有效的分离
这对于工业应用来说很有趣
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