研究背景
文章简介
Figure 1. (a) Zn-SDBA-dpe/bpy 的构建单元；两种互穿结构的二维 (b) Zn-SDBA-dpe 层（非均匀错位）和 (c) Zn-SDBA-bpy 层（均匀错位）；(d) Zn-SDBA-dpe 框架沿 Y 轴和 Z 轴的层间孔道；(e) Zn-SDBA-bpy 框架沿 Z 轴的层间孔道的均匀层间腔体。
Figure 2. (a) Zn-SBDA-dpe 在 298 K 下对 C₂H₂ 和 C₂H₄ 的吸附等温线；(b) Zn-SBDA-bpy 在 298 K 下对 C₂H₂ 和 C₂H₄ 的吸附等温线；(c) 代表性 MOFs 的 C₂H₄ 吸附量与 C₂H₂/C₂H₄ 吸附比的比较；(d) 代表性 MOFs 在 1 bar 下 1/99 C₂H₂/C₂H₄ 的选择性与 C₂H₂/C₂H₄ 吸附比的比较。
为了验证 Zn-SDBA-bpy/dpe 对 C₂H₂/C₂H₄ 混合气体的实际分离效果，该团队进行了固定床动态穿透实验。结果表明，Zn-SDBA-bpy 实现了 C₂H₂/C₂H₄ (1:99, v/v) 的高效分离，其中 C₂H₄ 立即从柱中穿出，而 C₂H₂ 则被捕获在吸附剂中，直到 84 min g⁻¹ 才穿出，证实了其在 C₂H₂/C₂H₄ 分离中的实用性（图 3a）。相比之下，Zn-SDBA-dpe 对 C₂H₂/C₂H₄ 混合物的分离能力表现较差（图 3b）。此外，Zn-SDBA-bpy 具有出色的循环性能、良好的再生能力和稳定性（图 3c-d）。
Figure 3. (a) Zn-SDBA-dpe 和 Zn-SDBA-bpy 对 C₂H₂/C₂H₄ (1/99, v/v) 在 298 K 下的穿透曲线；(b) Zn-SDBA-dpe 和 Zn-SDBA-bpy 对 C₂H₂/C₂H₄ (50/50, v/v) 在 298 K 下的穿透曲线；(c) Zn-SDBA-bpy 对 C₂H₂/C₂H₄ (50/50, v/v）在 298 K 下的循环动态穿透曲线；(d) Zn-SDBA-bpy 在 298 K 下的连续 C₂H₂ 吸附等温线。
论文信息
Engineering the pore size of interpenetrated metal–organic frameworks for molecular sieving separation of C₂H₂/C₂H₄
Pengxiang Wang†, Shuangqing Shang†, Hanting Xiong, Xing Liu, Junhui Liu, Hua Shuai, Lingmin Wang, Zhenglong Zhu, Zhiwei Zhao, Yong Peng, Jingwen Chen, Shixia Chen, Zhenyu Zhou* and Jun Wang
J. Mater. Chem. A, 2025, Advance Article
https://doi.org/10.1039/D4TA06511E
作者简介
本文共同第一作者，南昌大学化学化工学院材料与化工专业硕士在读。导师王珺教授，从事金属有机框架材料用于气体吸附与分离方向的研究，目前已发表研究论文两篇。
周珍宇，博士，南昌大学化学化工学院讲师。2021 年毕业于慕尼黑工业大学。主要从事功能性多孔材料的设计、制备和应用研究，主持国家青年科学基金与江西省青年基金，获得省“赣鄱俊才支持计划—高层次和急需紧缺海外人才引进项目”。在 Angew. Chem. Int. Ed、 Chem. Eng. J、Small、J Mater. Chem. A、Sep. Purif. Technol 等国际知名期刊发表 SCI 论文 20 余篇，申请发明专利 2 项。担任 Innovation 和 Exploration 期刊青年编委、江西省禁化武履约专家。
期刊介绍
rsc.li/materials-a
J. Mater. Chem. A
| 2-年影响因子* | 10.7分 |
| 5-年影响因子* | 10.8分 |
| JCR 分区* | Q1能源与燃料 Q1化学-物化 Q1材料-多学科 |
| CiteScore 分† | 19.5分 |
| 中位一审周期‡ | 30 天 |
Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 报道材料化学各领域的高质量理论或实验研究工作。这三本期刊发表的论文侧重于报道对材料及其性质的新理解、材料的新应用以及材料合成的新方法。Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 的区别在于所报道材料的不同预期用途。粗略的划分是，Journal of Materials Chemistry A 报道材料在能源和可持续性方面的应用，Journal of Materials Chemistry B 报道材料在生物学和医学方面的应用，Journal of Materials Chemistry C 报道材料在光学、磁学和电子设备方面的应用。
Anders Hagfeldt
🇸🇪 乌普萨拉大学
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Associate editors
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* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)
📧 RSCChina@rsc.org
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