Robust and Radiation-Resistant Hofmann-Type Metal–Organic Frameworks for Record Xenon/Krypton Separation

氙气 化学 吸附 金属 分析化学(期刊) 结晶学 物理化学 有机化学
作者
Jiyan Pei,Xiao-Wen Gu,Congcong Liang,Banglin Chen,Bin Li,Guodong Qian
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (7): 3200-3209 被引量:71
标识
DOI:10.1021/jacs.1c12873
摘要

The discovery of high-performance adsorbents for highly efficient separation of xenon from krypton is an important but challenging task in the chemical industry due to their similar size and inert spherical nature. Herein, we report two robust and radiation-resistant Hofmann-type MOFs, Co(pyz)[Ni(CN)4] and Co(pyz)[Pd(CN)4] (termed as ZJU-74a-Ni and ZJU-74a-Pd), featuring oppositely adjacent open metal sites and perfect pore sizes (4.1 and 3.8 Å) comparable to the kinetic diameter of xenon (4.047 Å), affording the benchmark binding affinity for polarizable Xe gas. These materials thus exhibit both record-high Xe uptake capacities (89.3 and 98.4 cm3 cm-3 at 296 K and 0.2 bar) and Xe/Kr selectivities (74.1 and 103.4) at ambient conditions, all of which are the highest among all the state-of-the-art materials reported so far. The locations of Xe molecules within ZJU-74a-Ni have been visualized by single-crystal X-ray diffraction studies, in which two oppositely adjacent metal centers combined with the right aperture size can construct a unique sandwich-like binding site to offer unprecedented and ultrastrong Ni2+-Xe-Ni2+ interactions with xenon, thus leading to the record Xe capture capacity and selectivity. The excellent separation capacity of ZJU-74a-Pd was verified by breakthrough experiments for Xe/Kr gas mixtures, providing both unprecedentedly high xenon uptake capacity (4.63 mmol cm-3) and krypton productivity (214 cm3 g-1).
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
chunhua2066发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
4秒前
杨ang发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
颜梦玉完成签到,获得积分20
5秒前
MY完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
9秒前
陈豆豆给陈豆豆的求助进行了留言
9秒前
焱阳发布了新的文献求助10
11秒前
14秒前
杭世立发布了新的文献求助10
14秒前
热切菩萨应助海鱼采纳,获得10
14秒前
热切菩萨应助聪慧的伟采纳,获得10
16秒前
17秒前
Lilycat完成签到 ,获得积分10
19秒前
丹霞应助phantom采纳,获得10
19秒前
19秒前
华仔应助xiaoli采纳,获得10
20秒前
蜗牛的世界完成签到,获得积分10
21秒前
杭世立完成签到,获得积分10
21秒前
yun发布了新的文献求助10
21秒前
丘比特应助淡淡日记本采纳,获得10
22秒前
ruyingxia发布了新的文献求助10
22秒前
钱浩发布了新的文献求助20
31秒前
31秒前
SciGPT应助ruiii采纳,获得10
33秒前
眼睛大的盼海完成签到,获得积分20
36秒前
38秒前
38秒前
aka小满发布了新的文献求助200
39秒前
英俊幻嫣完成签到,获得积分10
39秒前
雨山发布了新的文献求助20
42秒前
科研小王发布了新的文献求助10
42秒前
43秒前
英俊幻嫣发布了新的文献求助30
44秒前
奕崽发布了新的文献求助10
46秒前
研友_VZG7GZ应助huhu采纳,获得10
46秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2480052
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2142570
关于积分的说明 5463566
捐赠科研通 1865404
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927318
版权声明 562922
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496168