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Ultramicropore Engineering by Dehydration to Enable Molecular Sieving of H2 by Calcium Trimesate.
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2020-05-25 , DOI: 10.1002/anie.202006414 Soumya Mukherjee 1 , Shoushun Chen 1, 2 , Andrey A Bezrukov 1 , Matthew Mostrom 3 , Victor V Terskikh 4 , Douglas Franz 3 , Shi-Qiang Wang 1 , Amrit Kumar 1 , Mansheng Chen 5 , Brian Space 3 , Yining Huang 2 , Michael J Zaworotko 1
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2020-05-25 , DOI: 10.1002/anie.202006414 Soumya Mukherjee 1 , Shoushun Chen 1, 2 , Andrey A Bezrukov 1 , Matthew Mostrom 3 , Victor V Terskikh 4 , Douglas Franz 3 , Shi-Qiang Wang 1 , Amrit Kumar 1 , Mansheng Chen 5 , Brian Space 3 , Yining Huang 2 , Michael J Zaworotko 1
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The high energy footprint of commodity gas purification and increasing demand for gases require new approaches to gas separation. Kinetic separation of gas mixtures through molecular sieving can enable separation by molecular size or shape exclusion. Physisorbents must exhibit the right pore diameter to enable separation, but the 0.3–0.4 nm range relevant to small gas molecules is hard to control. Herein, dehydration of the ultramicroporous metal–organic framework Ca‐trimesate, Ca(HBTC)⋅H2O (H3BTC=trimesic acid), bnn‐1‐Ca‐H2O, affords a narrow pore variant, Ca(HBTC), bnn‐1‐Ca. Whereas bnn‐1‐Ca‐H2O (pore diameter 0.34 nm) exhibits ultra‐high CO2/N2, CO2/CH4, and C2H2/C2H4 binary selectivity, bnn‐1‐Ca (pore diameter 0.31 nm) offers ideal selectivity for H2/CO2 and H2/N2 under cryogenic conditions. Ca‐trimesate, the first physisorbent to exhibit H2 sieving under cryogenic conditions, could be a prototype for a general approach to exert precise control over pore diameter in physisorbents.
中文翻译：
通过脱水进行超微孔工程，以实现三Tri酸钙对H2的分子筛作用。
商品气体净化的高能量足迹和对气体的日益增长的需求要求采用新的气体分离方法。通过分子筛动力学分离气体混合物可以通过分子大小或形状排阻进行分离。物理吸附剂必须具有合适的孔径才能进行分离，但是与小气体分子相关的0.3-0.4 nm范围很难控制。在此，超微孔金属-有机骨架钙三酸酯，Ca（HBTC）·H 2 O（H 3 BTC =三苯甲酸），bnn-1-Ca-H 2 O的脱水产生了一个狭窄的孔变体，Ca（HBTC ），bnn‐1‐Ca。而bnn‐1‐Ca‐H 2 O（孔径0.34 nm）表现出超高的CO 2 / N 2，CO 2 / CH4和C 2 H 2 / C 2 H 4二元选择性，bnn-1Ca（孔径0.31 nm）在低温条件下为H 2 / CO 2和H 2 / N 2提供了理想的选择性。tri酸钙是第一种在低温条件下表现出H 2筛分的物理吸附剂，它可能是对物理吸附剂孔径进行精确控制的通用方法的原型。
更新日期：2020-05-25
中文翻译：
通过脱水进行超微孔工程，以实现三Tri酸钙对H2的分子筛作用。
商品气体净化的高能量足迹和对气体的日益增长的需求要求采用新的气体分离方法。通过分子筛动力学分离气体混合物可以通过分子大小或形状排阻进行分离。物理吸附剂必须具有合适的孔径才能进行分离，但是与小气体分子相关的0.3-0.4 nm范围很难控制。在此，超微孔金属-有机骨架钙三酸酯，Ca（HBTC）·H 2 O（H 3 BTC =三苯甲酸），bnn-1-Ca-H 2 O的脱水产生了一个狭窄的孔变体，Ca（HBTC ），bnn‐1‐Ca。而bnn‐1‐Ca‐H 2 O（孔径0.34 nm）表现出超高的CO 2 / N 2，CO 2 / CH4和C 2 H 2 / C 2 H 4二元选择性，bnn-1Ca（孔径0.31 nm）在低温条件下为H 2 / CO 2和H 2 / N 2提供了理想的选择性。tri酸钙是第一种在低温条件下表现出H 2筛分的物理吸附剂，它可能是对物理吸附剂孔径进行精确控制的通用方法的原型。
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