陰離子MOFs有利于氣體吸附分離

    在“973”計劃、國家自然科學(xué)基金項目等支持下，中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實驗室曹榮課題組在金屬—有機(jī)框架材料（MOFs）的吸附分離研究中取得新進(jìn)展。該研究小組采用溶劑熱法利用三齒含氮羧酸配體與銦鹽在四乙基銨鹽作模板劑的條件下，成功得到一例陰離子MOFs。
   
    該材料具有帶負(fù)電荷的框架以及孔道中的四乙基銨陽離子，與輕質(zhì)烴（丙烷、乙炔、乙烯、乙烷）具有較強(qiáng)的作用，因此對輕質(zhì)烴化合物具有較大的吸附量，比絕大多數(shù)中性MOFs材料吸附能力大，且對不同的輕質(zhì)烴化合物具有較強(qiáng)的選擇性分離能力。此外，該材料還對二氧化碳以及有機(jī)蒸氣等具有較強(qiáng)的吸附分離能力。這為帶電荷的MOFs材料在氣體吸附分離方面提供了實驗依據(jù)。
   
    據(jù)介紹，輕質(zhì)烴化合物具有類似的分子尺寸和揮發(fā)性，非常難以分離。傳統(tǒng)的低壓蒸餾法需要在低溫高壓條件下進(jìn)行，導(dǎo)致成本較大。從在成本和效率考慮，選擇性吸附分離是可行的路徑之一。近年來，MOFs因其具有高比表面積和有序的孔結(jié)構(gòu)，在氣體存儲/分離、催化等方面表現(xiàn)出來的優(yōu)異性能而備受關(guān)注。但目前應(yīng)用于吸附分離的MOFs大部分是中性框架材料，較少考慮帶電荷的框架以及客體陽離子對吸附的影響，且吸附分離的氣體主要是氫氣、二氧化碳、甲烷等氣體，對輕質(zhì)烴化合物的吸附分離研究較少道。