我校霍夫曼先進材料研究院再獲重要研究進展

發布：2021-04-02

一種高穩定性金屬有機骨架多孔材料。

近日(ri)，我校(xiao)霍(huo)夫(fu)(fu)曼(man)先進材料(liao)(liao)研究院諾獎團隊在高(gao)品質汽油組(zu)分節能分離領域(yu)(yu)取得重(zhong)(zhong)要研究進展：開發(fa)一(yi)(yi)種(zhong)高(gao)穩定性(xing)金(jin)屬(shu)有機(ji)骨架多孔材料(liao)(liao)，該(gai)材料(liao)(liao)首次實(shi)現常溫常壓下單支鏈(lian)和雙支鏈(lian)烷烴的(de)完全篩分，在節能分離領域(yu)(yu)有重(zhong)(zhong)要應用(yong)前(qian)景(jing)。這一(yi)(yi)研究成果(guo)發(fa)表在化學(xue)領域(yu)(yu)國際頂尖(jian)期(qi)刊《美(mei)國化學(xue)會(hui)志(zhi)》（J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c01769）上，論(lun)文第一(yi)(yi)作者為(wei)霍(huo)夫(fu)(fu)曼(man)先進材料(liao)(liao)研究院余良，通(tong)訊作者為(wei)王浩副教授和李靜客座教授。深圳職業技(ji)術(shu)學(xue)院為(wei)論(lun)文第一(yi)(yi)完成單位。

隨著(zhu)我(wo)國(guo)環保(bao)(bao)標(biao)(biao)準越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，汽(qi)(qi)油(you)質量(liang)(liang)標(biao)(biao)準也(ye)在逐步升級，要(yao)(yao)求汽(qi)(qi)油(you)在降(jiang)硫(liu)、降(jiang)烯烴的(de)(de)(de)前(qian)提下保(bao)(bao)持辛(xin)(xin)烷(wan)值(zhi)。在此(ci)背景下，增大(da)高(gao)辛(xin)(xin)烷(wan)值(zhi)清潔(jie)汽(qi)(qi)油(you)調和組(zu)分(fen)(fen)如異(yi)構(gou)化油(you)在汽(qi)(qi)油(you)池中的(de)(de)(de)比(bi)例，以在降(jiang)硫(liu)、降(jiang)烯烴的(de)(de)(de)前(qian)提下保(bao)(bao)持辛(xin)(xin)烷(wan)值(zhi)，增加(jia)高(gao)標(biao)(biao)號(hao)汽(qi)(qi)油(you)產量(liang)(liang)，是目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)石油(you)化工行業的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)任務，關乎國(guo)民(min)經濟和社會發(fa)展。烷(wan)烴同分(fen)(fen)異(yi)構(gou)體（主要(yao)(yao)為C5/C6烷(wan)烴）的(de)(de)(de)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)是生產高(gao)辛(xin)(xin)烷(wan)值(zhi)異(yi)構(gou)化汽(qi)(qi)油(you)組(zu)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)工藝過(guo)程。傳統的(de)(de)(de)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)技(ji)術(shu)以蒸餾為主。近年來(lai)，為降(jiang)低分(fen)(fen)離(li)(li)(li)過(guo)程所需的(de)(de)(de)能耗、減少碳(tan)排(pai)放，科學家(jia)嘗試(shi)利用固體多孔材料吸(xi)附分(fen)(fen)離(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方法(fa)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)烷(wan)烴同分(fen)(fen)異(yi)構(gou)體。目(mu)前(qian)所使用的(de)(de)(de)5A分(fen)(fen)子篩由于其(qi)吸(xi)附容量(liang)(liang)相對較低，且不(bu)具備分(fen)(fen)離(li)(li)(li)單/雙支鏈同分(fen)(fen)異(yi)構(gou)體的(de)(de)(de)能力，因此(ci)限制(zhi)了其(qi)大(da)規模(mo)應用。研究表(biao)明(ming)，新型(xing)多孔材料金屬有機框架（MOFs）由于其(qi)高(gao)比(bi)表(biao)面積、孔結(jie)構(gou)高(gao)度可調等(deng)特(te)點，有望解決目(mu)前(qian)所存在的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)瓶頸。

為(wei)此，我(wo)校研究(jiu)團(tuan)隊(dui)開發一種高穩(wen)定(ding)性金屬有(you)(you)機骨架材料Al-bttotb并探索其烷烴(jing)同(tong)分(fen)異構(gou)體(ti)吸(xi)附(fu)(fu)分(fen)離性能(neng)。由于(yu)(yu)具有(you)(you)合適的(de)(de)(de)孔(kong)道(dao)形狀和孔(kong)徑，該材料在常(chang)溫(wen)常(chang)壓下只吸(xi)附(fu)(fu)直鏈和單(dan)支鏈烷烴(jing)，而(er)不吸(xi)附(fu)(fu)雙支鏈烷烴(jing)，因而(er)可實現烷烴(jing)同(tong)分(fen)異構(gou)體(ti)的(de)(de)(de)高效分(fen)離。該項(xiang)成果(guo)為(wei)利用節能(neng)、環保的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)分(fen)離技術(shu)分(fen)離烷烴(jing)同(tong)分(fen)異構(gou)體(ti)提(ti)供了可能(neng)，具有(you)(you)較好的(de)(de)(de)應用潛力。該項(xiang)研究(jiu)受到國(guo)家自(zi)然科學(xue)基(ji)金、廣(guang)東(dong)省自(zi)然科學(xue)基(ji)金以(yi)及(ji)深圳職業(ye)技術(shu)學(xue)院高層次團(tuan)隊(dui)引進(jin)計劃(hua)等項(xiang)目的(de)(de)(de)資(zi)助。目前該團(tuan)隊(dui)正在與中石(shi)油(you)(you)的(de)(de)(de)研究(jiu)團(tuan)隊(dui)合作，探索吸(xi)附(fu)(fu)分(fen)離技術(shu)應用于(yu)(yu)石(shi)腦油(you)(you)分(fen)離的(de)(de)(de)產業(ye)化(hua)可能(neng)。

據悉，J. Am. Chem. Soc. 是(shi)(shi)化(hua)學、材(cai)料領域的(de)頂級期刊，發表(biao)基礎研(yan)究(jiu)或應(ying)用基礎研(yan)究(jiu)領域突破(po)性的(de)成果，創刊至今(jin)已有140年(nian)的(de)歷史。這是(shi)(shi)我校霍夫曼先進材(cai)料研(yan)究(jiu)院半年(nian)內第二次在J. Am. Chem. Soc.上發表(biao)研(yan)究(jiu)成果。

（霍夫(fu)曼先(xian)進(jin)材(cai)料研究院）

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