经过氨基官能化的双金属金属有机框架（MOFs），具有超高的CF4/N2选择性，可用于高效分离温室气体

《AIChE Journal?AIChE》：Amino-functionalized bimetallic MOFs with ultrahigh CF4/N2 selectivity for efficient greenhouse gas separation

本研究合成两种Cu-In-MOFs材料，CuIn(3-ain)4在1bar下吸附容量达1.99mmol/g，选择性29.4，较CuIn(ina)4提升4倍和25倍，氨基取代增强吸附性能，CuIn(ina)4因水稳定性和再生性好，适合工业应用。

　　

摘要

在半导体行业中，从氮气（N₂）中分离四氟化碳（CF₄）是一项至关重要但具有挑战性且能耗较高的任务。在这项研究中，合成了两种基于晶格设计的金属有机框架（MOFs）——CuIn(ina)₄和CuIn(3-ain)₄，用于实现CF₄与N₂的分离。值得注意的是，CuIn(3-ain)₄在1巴压力下的CF₄吸附能力高达1.99毫米摩尔/克（mmol/g），这一数值大约是CuIn(ina)₄（在相同条件下的吸附能力为0.49毫米摩尔/克）的四倍。此外，CuIn(3-ain)₄的CF₄/N₂选择性极佳，达到了29.4，几乎是CuIn(ina)₄的25倍。大正则蒙特卡洛（GCMC）模拟结果表明，引入氨基基团对提高CuIn(3-ain)₄的CF₄吸附能力及其对CF₄/N₂的选择性起到了关键作用。鉴于CuIn(ina)₄良好的水稳定性和可再生性能，它在分离CF₄/N₂混合物方面具有巨大潜力。

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。