10.22 Jeffrey R. Long最新JACS:MOFs實現1-丁烯和2-丁烯的熱力學分離

Jeffrey R. Long最新JACS:MOFs實現1-丁烯和2-丁烯的熱力學分離

大多數C4碳氫化合物是作為乙烯生產或煉油的副產品獲得的,將其分離十分困難。人們花了大量的工業和學術努力來開發更具成本效益的基於吸附劑或膜的方法來純化C4碳氫化合物,例如1,3-丁二烯,異丁烯和1-丁烯,但是這些物質的物理性質非常相似,使得分離變得困難。

有鑑於此,加州大學伯克利分校Jeffrey R. Long等研究了1-丁烯,順-2-丁烯和反-2-丁烯在金屬有機框架(MOFs)M2(dobdc) (M=Mn,Fe,Co,Ni;dobdc4-=2,5-dioxidobenzene-1,4-dicarboxylate)中的吸附行為,其中包含M2(dobdc)高密度的配位不飽和M2+位點。

Jeffrey R. Long最新JACS:MOFs实现1-丁烯和2-丁烯的热力学分离

本文要點

要點1. 作者發現,Co2(m-dobdc)和Ni2(m-dobdc)能夠從2-丁烯異構體中分離出1-丁烯,這在工業上很大程度上是依賴於耗能的低溫蒸餾來實現的。該MOFs對1-丁烯高選擇性原因是M2(m-dobdc)結構中暴露的M2+金屬中心具有高的電荷密度。

要點2. 作者進一步通過突破和分批吸附實驗證明了Ni2(m-dobdc)在氣相和液相中,多組分條件下對1-丁烯吸附的選擇性。

Jeffrey R. Long最新JACS:MOFs实现1-丁烯和2-丁烯的热力学分离

Brandon R. Barnett, et al. Thermodynamic Separation of 1-Butene from 2-Butene in Metal–Organic Frameworks with Open Metal Sites. J. Am. Chem. Soc., 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b09942

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09942

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