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我校霍夫曼先進材料研究院再獲重要研究進展

發布:2021-04-02

一種高穩定性金屬有機骨架多孔材料。

近日,我(wo)校霍(huo)夫曼(man)先(xian)進材料(liao)(liao)研(yan)(yan)究院(yuan)諾獎團(tuan)隊在(zai)高品質汽(qi)油組(zu)分(fen)(fen)節能分(fen)(fen)離領域取得重(zhong)要研(yan)(yan)究進展:開發(fa)一種高穩定性金屬有機骨架多孔材料(liao)(liao),該材料(liao)(liao)首(shou)次實現常溫常壓下單支鏈(lian)和(he)雙支鏈(lian)烷烴(jing)的完(wan)全篩分(fen)(fen),在(zai)節能分(fen)(fen)離領域有重(zhong)要應用(yong)前(qian)景。這一研(yan)(yan)究成(cheng)果發(fa)表在(zai)化學領域國際(ji)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(huo)夫曼(man)先(xian)進材料(liao)(liao)研(yan)(yan)究院(yuan)余良(liang),通(tong)訊(xun)作者為王浩副教授(shou)(shou)和(he)李(li)靜(jing)客(ke)座教授(shou)(shou)。深圳職業技術學院(yuan)為論文第一完(wan)成(cheng)單位。

隨著我國(guo)環保標準(zhun)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao),汽(qi)(qi)油(you)質量標準(zhun)也(ye)在逐步(bu)升級(ji),要求汽(qi)(qi)油(you)在降(jiang)硫(liu)(liu)、降(jiang)烯烴的(de)(de)(de)前(qian)提下(xia)保持(chi)(chi)辛烷(wan)(wan)值(zhi)。在此(ci)(ci)背景下(xia),增(zeng)大高(gao)辛烷(wan)(wan)值(zhi)清(qing)潔汽(qi)(qi)油(you)調和組分(fen)(fen)(fen)如異構(gou)化油(you)在汽(qi)(qi)油(you)池中的(de)(de)(de)比(bi)例(li),以(yi)在降(jiang)硫(liu)(liu)、降(jiang)烯烴的(de)(de)(de)前(qian)提下(xia)保持(chi)(chi)辛烷(wan)(wan)值(zhi),增(zeng)加高(gao)標號汽(qi)(qi)油(you)產量,是(shi)目(mu)前(qian)我國(guo)石油(you)化工(gong)行業(ye)的(de)(de)(de)重要任務,關乎國(guo)民經濟和社會發展。烷(wan)(wan)烴同(tong)分(fen)(fen)(fen)異構(gou)體(ti)(主要為(wei)C5/C6烷(wan)(wan)烴)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)是(shi)生產高(gao)辛烷(wan)(wan)值(zhi)異構(gou)化汽(qi)(qi)油(you)組分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)重要工(gong)藝(yi)過程。傳(chuan)統的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)技術以(yi)蒸餾為(wei)主。近年來(lai),為(wei)降(jiang)低(di)(di)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)過程所需(xu)的(de)(de)(de)能耗、減少碳(tan)排(pai)放,科學(xue)家嘗試利用(yong)(yong)固體(ti)多(duo)孔材料吸(xi)附分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)的(de)(de)(de)方法分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)烷(wan)(wan)烴同(tong)分(fen)(fen)(fen)異構(gou)體(ti)。目(mu)前(qian)所使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)5A分(fen)(fen)(fen)子篩(shai)由于其(qi)吸(xi)附容量相對較(jiao)低(di)(di),且(qie)不(bu)具備分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)單/雙支鏈同(tong)分(fen)(fen)(fen)異構(gou)體(ti)的(de)(de)(de)能力,因此(ci)(ci)限(xian)制了其(qi)大規模(mo)應用(yong)(yong)。研究表明,新型多(duo)孔材料金屬有機(ji)框(kuang)架(MOFs)由于其(qi)高(gao)比(bi)表面積、孔結構(gou)高(gao)度(du)可調等(deng)特(te)點,有望解決目(mu)前(qian)所存在的(de)(de)(de)技術瓶頸。

為此(ci),我校研(yan)究團隊(dui)(dui)開發(fa)一種高穩定性(xing)金屬有機骨架材料(liao)Al-bttotb并探(tan)(tan)索(suo)其烷(wan)(wan)烴(jing)同分(fen)(fen)異構(gou)體吸(xi)附(fu)分(fen)(fen)離(li)性(xing)能。由于具有合(he)適的(de)(de)孔(kong)道形狀和孔(kong)徑,該材料(liao)在常溫常壓下(xia)只吸(xi)附(fu)直鏈和單支鏈烷(wan)(wan)烴(jing),而不(bu)吸(xi)附(fu)雙支鏈烷(wan)(wan)烴(jing),因而可實(shi)現烷(wan)(wan)烴(jing)同分(fen)(fen)異構(gou)體的(de)(de)高效分(fen)(fen)離(li)。該項成果(guo)為利用節(jie)能、環保的(de)(de)吸(xi)附(fu)分(fen)(fen)離(li)技術(shu)分(fen)(fen)離(li)烷(wan)(wan)烴(jing)同分(fen)(fen)異構(gou)體提供了可能,具有較好(hao)的(de)(de)應(ying)用潛力。該項研(yan)究受到國家(jia)自(zi)然(ran)科學(xue)基金、廣東省自(zi)然(ran)科學(xue)基金以及深(shen)圳(zhen)職(zhi)業技術(shu)學(xue)院高層次(ci)團隊(dui)(dui)引進計劃等項目的(de)(de)資助。目前該團隊(dui)(dui)正(zheng)在與中石(shi)油(you)的(de)(de)研(yan)究團隊(dui)(dui)合(he)作(zuo),探(tan)(tan)索(suo)吸(xi)附(fu)分(fen)(fen)離(li)技術(shu)應(ying)用于石(shi)腦油(you)分(fen)(fen)離(li)的(de)(de)產業化可能。

據悉,J. Am. Chem. Soc. 是化(hua)學、材料領域(yu)的(de)頂級期刊(kan),發表基(ji)礎(chu)研(yan)究或(huo)應用基(ji)礎(chu)研(yan)究領域(yu)突(tu)破性的(de)成果,創刊(kan)至今已有(you)140年(nian)的(de)歷史。這(zhe)是我校霍夫(fu)曼先進材料研(yan)究院(yuan)半年(nian)內第二(er)次在J. Am. Chem. Soc.上發表研(yan)究成果。

(霍(huo)夫曼先進材料研究院)

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