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我校霍夫曼先進材料研究院在國際頂級刊物Accounts of Chemical Research上發表論文

發布:2020-03-19

我校霍夫曼先進材料研究院李靜教授、王浩副教授團隊受邀在美國化學會Accounts of Chemical Research雜志發表綜述文章,總結研究團隊在利用金屬有機框架(MOFs)材料吸附分離烷烴同分異構體研究的相關成果。

隨著(zhu)我國環保(bao)(bao)標(biao)準越來越高(gao)(gao),汽(qi)(qi)油(you)(you)質量標(biao)準也在逐(zhu)步升級(ji),要(yao)求汽(qi)(qi)油(you)(you)在降(jiang)硫、降(jiang)烯烴的(de)前提下保(bao)(bao)持(chi)辛(xin)烷(wan)值(zhi)。在此背景下,增大高(gao)(gao)辛(xin)烷(wan)值(zhi)清潔(jie)汽(qi)(qi)油(you)(you)調和組(zu)分(fen)如異構(gou)(gou)化(hua)油(you)(you)在汽(qi)(qi)油(you)(you)池中的(de)比例,以在降(jiang)硫、降(jiang)烯烴的(de)前提下保(bao)(bao)持(chi)辛(xin)烷(wan)值(zhi),增加高(gao)(gao)標(biao)號汽(qi)(qi)油(you)(you)產量,是(shi)目(mu)前我國石油(you)(you)化(hua)工(gong)行業的(de)重要(yao)任務,關乎(hu)國民經濟(ji)和社會發展。烷(wan)烴同(tong)分(fen)異構(gou)(gou)體(ti)(主(zhu)要(yao)為C5/C6烷(wan)烴)的(de)分(fen)離(li)(li)是(shi)生產高(gao)(gao)辛(xin)烷(wan)值(zhi)異構(gou)(gou)化(hua)汽(qi)(qi)油(you)(you)組(zu)分(fen)的(de)重要(yao)工(gong)藝過(guo)程。傳(chuan)統的(de)分(fen)離(li)(li)技術以蒸餾為主(zhu)。近年來,為降(jiang)低分(fen)離(li)(li)過(guo)程所需的(de)能(neng)耗、減少碳排放,科學家(jia)嘗試利用固(gu)體(ti)多孔(kong)材(cai)料吸附(fu)分(fen)離(li)(li)的(de)方法分(fen)離(li)(li)烷(wan)烴同(tong)分(fen)異構(gou)(gou)體(ti)。目(mu)前所使(shi)用的(de)5A分(fen)子篩由于其(qi)吸附(fu)容量相對較(jiao)低,且不(bu)具備分(fen)離(li)(li)單/雙支鏈同(tong)分(fen)異構(gou)(gou)體(ti)的(de)能(neng)力,因此限制(zhi)了其(qi)大規模應(ying)用。研究表明,金屬有機框架(MOFs)材(cai)料由于其(qi)高(gao)(gao)比表面積、孔(kong)結構(gou)(gou)高(gao)(gao)度可調等特點,有望解決目(mu)前所存在的(de)技術瓶頸。

MOFs材料分離烷烴同分異構體,提高汽油組分辛烷值。

李靜教授和王浩副教授團隊研究成果表明,在拓撲學原理及網筑化學基本原則指導下,通過配體設計可精細調控MOFs材料的孔結構,包括孔道形狀及孔徑。該團隊研發出的鋯基MOF材料在保持5A分子篩完全篩分直鏈及支鏈烷烴的前提下,吸附量比5A分子篩高出70%(Nat. Common.2018,9, 1745)。同時,該團隊巧妙利用鈣基MOF材料的柔性結構特點,首次實現了單支鏈烷烴和雙支鏈烷烴的完全篩分(Energy Environ. Sci., 2018,11, 1226-1231)。該系列研究成果為繼續開發新(xin)型吸附劑并用于工業上節(jie)能分離烷烴(jing)同分異構體提供了指導。

憑借以上系統性的原創研究工作,李靜教授及王浩副教授團隊受邀撰寫題為《Microporous metal-organic frameworks for adsorptive separation of C5-C6 alkane isomers》的綜述論文,以總結該團隊在利用MOFs吸附分離碳氫化合物相關工作。最近,該論文發表在化學領域頂級期刊Accounts of Chemical Research雜志上。(Hao Wang and Jing LiAcc. Chem. Res.DOI:10.1021/acs.accounts.8b00658),并被選為封(feng)面(mian)論文。Accounts of Chemical Research雜志(zhi)在化學(xue)研究領(ling)域(yu)深具(ju)影響(影響因子為20.955),是化學(xue)化工領(ling)域(yu)世界頂級期刊之(zhi)一(yi)。論文的第一(yi)作者為王浩(hao)副教授,通訊作者為李(li)靜(jing)教授,深圳職業技(ji)術學(xue)院霍夫曼(man)先進材料(liao)研究院為第一(yi)署名單位。

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