Exceptional SF6/N2 Separation of Metal–Organic Frameworks by Overcoming the Capacity‐Selectivity Trade‐Off via Ligand Engineering

材料科学 金属有机骨架 选择性 配体(生物化学) 超分子化学 表面改性 吡嗪 表面工程 化学工程 纳米技术 物理化学 有机化学 催化作用 分子 工程类 吸附 受体 化学 生物化学
作者
Hong‐Xiang Nie,Hong‐Wei Chen,Hongliang Huang,Libo Li,Jiandong Pang,Ze Chang,Xian‐He Bu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202518830
摘要

Abstract The effective capture of sulfur hexafluoride (SF 6 ) is crucial from both economic and environmental viewpoints. However, the investigation of low‐energy and sustainable methods for separating SF 6 from the SF 6 /N 2 mixture remains challenging. Herein, a ligand engineering strategy is employed to optimize the metal–organic framework (MOF) adsorbent for effective separation of SF 6 and N 2 . By utilizing the isoreticular chemistry with structurally similar tetracarboxylic acid ligands, a series of Al‐MOFs is constructed, enabling systematic and precise pore size optimization and surface functionalization to enhance SF 6 binding affinity. Remarkably, the compound 4 , based on 2,3,5,6‐tetrakis(4‐carboxyphenyl)pyrazine ligand, is screened to exhibit both high SF 6 uptake at low pressure (55 cm 3 g −1 at 10 kPa and 84 cm 3 g −1 at 100 kPa, 298 K) and high SF 6 /N 2 selectivity of (512 for 10/90 mixture), which surpasses most reported MOFs. Furthermore, breakthrough experiments demonstrate that these Al‐MOFs can recover high‐purity SF 6 from low‐concentration (10%) SF 6 /N 2 mixture under high‐humidity conditions, with exceptional stability over multiple cycles. Theoretical calculations reveal the supramolecular interactions between SF 6 and the framework, elucidating the mechanism behind the superior performance of these materials. This work highlights the potential of pore engineering in MOFs to overcome the selectivity‐uptake trade‐off, offering a sustainable solution for SF 6 management.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
小心完成签到 ,获得积分10
2秒前
lulu发布了新的文献求助10
3秒前
小茶发布了新的文献求助10
4秒前
星辰大海应助帕克采纳,获得10
4秒前
5秒前
sum完成签到,获得积分10
5秒前
ccc完成签到,获得积分10
6秒前
坚强铸海完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
城南她似海完成签到 ,获得积分10
9秒前
美满鸭子发布了新的文献求助10
10秒前
深情安青应助osmanthus采纳,获得30
10秒前
11秒前
12秒前
文件助手发布了新的文献求助20
13秒前
安若好便是晴完成签到,获得积分10
13秒前
飞快的书南完成签到 ,获得积分10
16秒前
七面东风完成签到,获得积分10
16秒前
心砚完成签到,获得积分10
16秒前
辛勤的捕应助风清扬采纳,获得10
17秒前
人福药业完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
1111发布了新的文献求助10
17秒前
lulu完成签到,获得积分10
18秒前
独特的凡儿完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
刘思琪发布了新的文献求助10
19秒前
今后应助xxxx采纳,获得10
20秒前
21秒前
22秒前
今后应助专注的明轩采纳,获得10
22秒前
迷语完成签到,获得积分10
22秒前
xr发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
季大大发布了新的文献求助10
23秒前
木南给木南的求助进行了留言
24秒前
kennedy完成签到 ,获得积分10
24秒前
小巧秋柔发布了新的文献求助10
25秒前
pyhhit完成签到,获得积分20
25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
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5317724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4460181
关于积分的说明 13877586
捐赠科研通 4350428
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2389384
邀请新用户注册赠送积分活动 1383548
关于科研通互助平台的介绍 1352951