Optimizing HostGuest Interaction Sites in Metal‐Organic Frameworks for Benchmark One‐Step Ethylene Purification

作者
Yanfei Li,Jiao Lei,Zhang‐Lei Zhong,Li-Qiu Yang,Ying Wang,Wenyu Yuan,Quan‐Guo Zhai
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (20): e14034-e14034 被引量:1
标识
DOI:10.1002/smll.202514034
摘要

ABSTRACT Purifying ethylene from ternary acetylene/ethylene/ethane (C 2 H 2 /C 2 H 4 /C 2 H 6 ) mixture in one‐step requires preferential adsorption for C 2 H 2 and C 2 H 6 , which is challenging due to the intermediate physicochemical property of C 2 H 4 . To address this problem, a synergistic host‐guest interaction strategy is proposed for metal‐organic frameworks (MOFs) by taking open metal site (OMS) to preferentially bind with electron‐rich C 2 H 2 through π‐coordination interaction, while saturated hydrocarbon C 2 H 6 primarily adsorbed via C‐H∙∙∙π interactions with aromatic rings (AR). The feasibility of this strategy was demonstrated by three conformational isomeric 8‐connected [Fe 3 ( µ 3 ‐O)(COO) 6 ] trigonal prismatic trinuclear cluster‐based robust MOFs (denoted as SNNU‐705‐α/β/γ regulated by amino groups). Combining one unoccupied OMS site and occupying AR groups in SNNU‐705‐α/β/γ boosts the C 2 H 2 and C 2 H 6 affinity and binds C 2 H 4 the weakest. Aided by amino Lewis basic sites (LBSs) furtherly, SNNU‐705‐γ exhibits the highest C 2 H 6 uptake at 298 K and 1 atm (6.13 mmol g −1 ) among all reported MOFs for one‐step C 2 H 4 purification. Breakthrough experiments indicate that all SNNU‐705‐α/β/γ can separate C 2 H 4 from C 2 H 2 /C 2 H 4 /C 2 H 6 mixture in one‐step with exceptional productivity (purity > 99.9999%) of 7.07, 6.75, and 5.46 mmol g −1 , far surpassing all adsorbents reported so far. In situ FT–IR spectra and DFT calculation validates this strategy and indicate their potential in industry applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研甜菜发布了新的文献求助10
1秒前
Orange的应助被无情的宛菡采纳,获得10
2秒前
郝磊完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
小鱼发布了新的文献求助20
3秒前
乐乐的应助被Potter采纳,获得10
3秒前
3秒前
研友_LMpo68完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
z_jiawei发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zzzzzyy完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Orange的应助被哩小瓶采纳,获得10
7秒前
小石头发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
21完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
爆米花的应助被十四采纳,获得10
8秒前
Sherry发布了新的文献求助10
8秒前
Young发布了新的文献求助10
8秒前
genesquared发布了新的文献求助10
9秒前
小莫发布了新的文献求助10
9秒前
msn完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
鼻涕熊发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
伊森完成签到,获得积分10
10秒前
无情愫的应助被橙海晚风采纳,获得10
10秒前
Laurel发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
小海完成签到,获得积分10
11秒前
许珍乐发布了新的文献求助10
12秒前
liaoliao完成签到,获得积分10
12秒前
zaolan发布了新的文献求助10
12秒前
JamesPei的应助被sineb采纳,获得10
12秒前
言淮完成签到,获得积分20
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8128907
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531293
关于积分的说明 21589868
捐赠科研通 7709744
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417462
关于科研通互助平台的介绍 2543015
邀请新用户注册赠送积分活动 2458721