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我校霍夫曼先進材料研究院在國際頂級刊物Accounts of Chemical Research上發表論文

發布:2020-03-19

我校霍夫曼先進材料研究院李靜教授、王浩副教授團隊受邀在美國化學會Accounts of Chemical Research雜志發表綜述文章,總結研究團隊在利用金屬有機框架(MOFs)材料吸附分離烷烴同分異構體研究的相關成果。

隨著我國(guo)環保(bao)標準越來(lai)越高,汽(qi)油(you)(you)(you)質量標準也(ye)在(zai)(zai)(zai)逐步(bu)升級,要求汽(qi)油(you)(you)(you)在(zai)(zai)(zai)降(jiang)(jiang)硫、降(jiang)(jiang)烯烴(jing)(jing)的前(qian)提(ti)下保(bao)持辛(xin)(xin)烷(wan)(wan)值。在(zai)(zai)(zai)此背景下,增大(da)高辛(xin)(xin)烷(wan)(wan)值清(qing)潔汽(qi)油(you)(you)(you)調(diao)和組(zu)分(fen)(fen)(fen)如異構(gou)(gou)(gou)化油(you)(you)(you)在(zai)(zai)(zai)汽(qi)油(you)(you)(you)池中的比例,以(yi)在(zai)(zai)(zai)降(jiang)(jiang)硫、降(jiang)(jiang)烯烴(jing)(jing)的前(qian)提(ti)下保(bao)持辛(xin)(xin)烷(wan)(wan)值,增加高標號(hao)汽(qi)油(you)(you)(you)產(chan)量,是目(mu)前(qian)我國(guo)石油(you)(you)(you)化工(gong)行(xing)業的重要任務,關乎國(guo)民(min)經濟(ji)和社會(hui)發展。烷(wan)(wan)烴(jing)(jing)同(tong)分(fen)(fen)(fen)異構(gou)(gou)(gou)體(ti)(主要為(wei)C5/C6烷(wan)(wan)烴(jing)(jing))的分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)是生(sheng)產(chan)高辛(xin)(xin)烷(wan)(wan)值異構(gou)(gou)(gou)化汽(qi)油(you)(you)(you)組(zu)分(fen)(fen)(fen)的重要工(gong)藝過(guo)程(cheng)。傳統的分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)技(ji)術以(yi)蒸(zheng)餾(liu)為(wei)主。近年(nian)來(lai),為(wei)降(jiang)(jiang)低分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)過(guo)程(cheng)所需的能耗、減少碳(tan)排(pai)放,科學家(jia)嘗(chang)試利用固體(ti)多孔材料吸(xi)附分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)的方法分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)烷(wan)(wan)烴(jing)(jing)同(tong)分(fen)(fen)(fen)異構(gou)(gou)(gou)體(ti)。目(mu)前(qian)所使用的5A分(fen)(fen)(fen)子(zi)篩由于(yu)其吸(xi)附容量相對較低,且不具備分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)單/雙支鏈(lian)同(tong)分(fen)(fen)(fen)異構(gou)(gou)(gou)體(ti)的能力,因(yin)此限制(zhi)了其大(da)規(gui)模應(ying)用。研究表明,金屬有機框架(jia)(MOFs)材料由于(yu)其高比表面積、孔結構(gou)(gou)(gou)高度可調(diao)等(deng)特點,有望(wang)解決目(mu)前(qian)所存在(zai)(zai)(zai)的技(ji)術瓶(ping)頸。

MOFs材料分離烷烴同分異構體,提高汽油組分辛烷值。

李靜教授和王浩副教授團隊研究成果表明,在拓撲學原理及網筑化學基本原則指導下,通過配體設計可精細調控MOFs材料的孔結構,包括孔道形狀及孔徑。該團隊研發出的鋯基MOF材料在保持5A分子篩完全篩分直鏈及支鏈烷烴的前提下,吸附量比5A分子篩高出70%(Nat. Common.2018,9, 1745)。同時,該團隊巧妙利用鈣基MOF材料的柔性結構特點,首次實現了單支鏈烷烴和雙支鏈烷烴的完全篩分(Energy Environ. Sci., 2018,11, 1226-1231)。該系列研究成果為繼(ji)續(xu)開發(fa)新型吸附劑并用于工業(ye)上節能(neng)分(fen)離烷烴(jing)同分(fen)異構體提供了指導。

憑借以上系統性的原創研究工作,李靜教授及王浩副教授團隊受邀撰寫題為《Microporous metal-organic frameworks for adsorptive separation of C5-C6 alkane isomers》的綜述論文,以總結該團隊在利用MOFs吸附分離碳氫化合物相關工作。最近,該論文發表在化學領域頂級期刊Accounts of Chemical Research雜志上。(Hao Wang and Jing LiAcc. Chem. Res.DOI:10.1021/acs.accounts.8b00658),并(bing)被(bei)選為(wei)封面(mian)論文。Accounts of Chemical Research雜志在(zai)化學研究領(ling)域深具影響(xiang)(影響(xiang)因子為(wei)20.955),是化學化工(gong)領(ling)域世界頂級(ji)期(qi)刊之一(yi)。論文的第(di)(di)一(yi)作(zuo)者為(wei)王浩副(fu)教授,通訊作(zuo)者為(wei)李靜教授,深圳職(zhi)業技術學院(yuan)霍夫曼先進材料研究院(yuan)為(wei)第(di)(di)一(yi)署名單位。

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