金属有机框架中的非对称识别用于增强乙烯/乙烷筛分

《Chemical Science》：Asymmetric Recognition in Metal-Organic Frameworks for Enhanced Ethylene/Ethane SievingOpen Access

　　

乙烯/乙烷（C?H?/C?H?）分离是石化行业中最耗能的过程之一，凸显了迫切需要高效吸附剂来替代低温蒸馏。在本工作中，通过非对称识别策略构建了一种新型金属有机框架（MOF），即TYUT-25，以实现通道内吸附行为的方向性调控。在传统体系中，结构调控通常引起同步吸附响应，其中C?H?和C?H?的吸附量同时增加或减少，从而限制了选择性的进一步提升。相比之下，非对称识别策略使C?H?和C?H?呈现出相反的吸附行为。孔口收缩以抑制C?H?进入，从而实现对C?H?和C?H?的分子筛分效应，同时孔腔增强了C?H?与骨架之间的相互作用，导致C?H?吸附量增加而C?H?吸附受到抑制。与Zn(BPA)(BDC)相比，吸附测量结果表明TYUT-25在0.1 bar下C?H?吸附量从1.6增加到8.4 cm3 g?1，在1 bar下达到34.4 cm3 g?1。在298 K和1 bar下，C?H?/C?H?选择性超过10?。穿透实验进一步验证了分离性能。DFT计算和Hirshfeld表面分析表明主客体相互作用增强。本工作证明，非对称识别能够实现相反的吸附响应，为在MOF中协同调控吸附容量和选择性提供了一种有效策略。

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? 2026 作者(s)。由皇家化学会出版

2026

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