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A Microporous MOF Constructed by Cross-Linking Helical Chains for Efficient Purification of Natural Gas and Ethylene
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2021-09-17 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.1c02363 Ping Zhou 1 , Xinxin Wang 1 , Lianglan Yue 1 , Lihui Fan 1 , Yabing He 1
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2021-09-17 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.1c02363 Ping Zhou 1 , Xinxin Wang 1 , Lianglan Yue 1 , Lihui Fan 1 , Yabing He 1
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Natural gas (NG) and ethylene (C2H4) are two raw materials of significant value for manufacturing versatile fine chemicals and/or polymers, and thus the development of solid adsorbing agents such as metal–organic frameworks (MOFs) applied to their depuration is very crucial but remains highly challenging. In this research, we designed and synthesized a ligand containing mixed N and O coordination donors, which was solvothermally assembled with Cu(II) ions to generate a microporous MOF. X-ray crystallography revealed that the title MOF incorporates one-dimensional (1D) homochiral helical chains that are datively cross-linked to form open channels in the three-periodic coordination framework. Furthermore, the behaviors of C1–C2 hydrocarbons and carbon dioxide (CO2) adsorbed in the title MOF were systematically investigated, revealing its promising potential for the purification of both NG and C2H4. At 109 kPa and 298 K, the C2/methane (CH4), CO2/CH4, and acetylene (C2H2)/C2H4 adsorption selectivities are impressive, reaching as high as 62.9, 28.6, and 3.5, respectively. This work represents a unique MOF based on cross-linked homochiral helical chains exhibiting dual-function separation potentials for NG and C2H4 purifications.
中文翻译：
由交联螺旋链构建的微孔 MOF 用于高效纯化天然气和乙烯
天然气 (NG) 和乙烯 (C 2 H 4 ) 是两种对制造多功能精细化学品和/或聚合物具有重要价值的原材料，因此开发了固体吸附剂，如金属有机骨架 (MOF) 应用于其净化非常关键，但仍然极具挑战性。在这项研究中，我们设计并合成了一种含有混合 N 和 O 配位供体的配体，该配体与 Cu(II) 离子进行溶剂热组装以生成微孔 MOF。X 射线晶体学显示，标题 MOF 包含一维 (1D) 同手性螺旋链，这些螺旋链在三周期配位框架中进行了交联以形成开放通道。此外，C 1 –C 2的行为对吸附在标题 MOF 中的碳氢化合物和二氧化碳 (CO 2 ) 进行了系统研究，揭示了其在纯化 NG 和 C 2 H 4 方面的潜力。在 109 kPa 和 298 K 下，C 2 /甲烷 (CH 4 )、CO 2 /CH 4和乙炔 (C 2 H 2 )/C 2 H 4吸附选择性令人印象深刻，分别高达 62.9、28.6 和3.5，分别。这项工作代表了一种基于交联单手性螺旋链的独特 MOF，显示出用于 NG 和 C 2 H 4纯化的双功能分离潜力。
更新日期：2021-10-04
中文翻译：
由交联螺旋链构建的微孔 MOF 用于高效纯化天然气和乙烯
天然气 (NG) 和乙烯 (C 2 H 4 ) 是两种对制造多功能精细化学品和/或聚合物具有重要价值的原材料，因此开发了固体吸附剂，如金属有机骨架 (MOF) 应用于其净化非常关键，但仍然极具挑战性。在这项研究中，我们设计并合成了一种含有混合 N 和 O 配位供体的配体，该配体与 Cu(II) 离子进行溶剂热组装以生成微孔 MOF。X 射线晶体学显示，标题 MOF 包含一维 (1D) 同手性螺旋链，这些螺旋链在三周期配位框架中进行了交联以形成开放通道。此外，C 1 –C 2的行为对吸附在标题 MOF 中的碳氢化合物和二氧化碳 (CO 2 ) 进行了系统研究，揭示了其在纯化 NG 和 C 2 H 4 方面的潜力。在 109 kPa 和 298 K 下，C 2 /甲烷 (CH 4 )、CO 2 /CH 4和乙炔 (C 2 H 2 )/C 2 H 4吸附选择性令人印象深刻，分别高达 62.9、28.6 和3.5，分别。这项工作代表了一种基于交联单手性螺旋链的独特 MOF，显示出用于 NG 和 C 2 H 4纯化的双功能分离潜力。
京公网安备 11010802027423号