Tailored Synergistic Binding Environment in Metal‐Organic Frameworks for Record One‐Step Ethylene Purification from Multicomponent Mixtures

化学 吸附 配体(生物化学) 三元运算 乙烯 三元络合物 杂质 多孔性 合理设计 组合化学 二氧化碳 乙二醇 化学工程 路易斯酸 有机化学 纳米技术 瓶颈 碳纤维 分解 介孔材料
作者
Peixin Zhang,Dengzhuo Zhou,Xian Suo,Xili Cui,Lifeng Yang,Huabin Xing
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (52): e18996-e18996
标识
DOI:10.1002/anie.202518996
摘要

Precise control over pore environments in porous materials remains a long-standing challenge for efficient ethylene (C2H4) purification via physisorption, particularly when targeting impurities with distinct physicochemical properties such as carbon dioxide (CO2) and ethane (C2H6). In this study, we report an isoreticular design strategy to fine-tune the local pore chemistry of metal-organic frameworks (MOFs), enabling the simultaneous selective adsorption of CO2 and C2H6. Through rational organic ligand engineering, the hydroxyl-functionalized analogue PCP-TPA-2OH (also termed as ZU-925, ZU represents Zhejiang University) breaks the bottleneck of only C2H6 capture exhibited by the parent PCP-TPA. The tailored synergistic binding environment of ZU-925 makes it be new benchmark in one-step C2H4 purification from CO2/C2H6/C2H4 ternary mixtures. Ultra-purity C2H4 (99.99%) along with high productivity of 17.8 L kg-1 could be realized through only one-step adsorption. Molecular simulations reveal that the preferential binding of C2H6 arises from a tailored pore environment featuring aligned aromatic units and electronegative oxygen atoms, while Lewis basic hydroxyl groups locally modulate the pore chemistry, contributing to enhanced CO2 capture. This study provides valuable insights into the design of advanced adsorbents for multiple impurity removal via isoreticular chemistry.
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
刚刚
刚刚
summer完成签到,获得积分10
1秒前
岳凯完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
小田完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
风吹麦田应助Estelle采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
魏琬阳完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
莎莎莎完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
NotToday发布了新的文献求助10
5秒前
小小浪味仙完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
搜集达人应助俭朴柚子采纳,获得10
5秒前
香翔想相完成签到,获得积分10
5秒前
热心海云完成签到,获得积分10
6秒前
塔塔完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
打打应助傻傻的咖啡豆采纳,获得10
6秒前
wy发布了新的文献求助10
6秒前
小董不懂发布了新的文献求助10
6秒前
丘比特应助Catdragon采纳,获得10
6秒前
bbb完成签到,获得积分10
7秒前
油糕饵块完成签到,获得积分10
7秒前
attilio发布了新的文献求助10
7秒前
二饼完成签到,获得积分10
7秒前
激昂的逊发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
评上了讲师就退休完成签到,获得积分10
8秒前
8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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6387030
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8200874
关于积分的说明 17349801
捐赠科研通 5440779
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2877116
邀请新用户注册赠送积分活动 1853521
关于科研通互助平台的介绍 1697450