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我校霍夫曼先進材料研究院在國際頂級刊物Accounts of Chemical Research上發表論文

發(fa)布:2020-03-19

我校霍夫曼先進材料研究院李靜教授、王浩副教授團隊受邀在美國化學會Accounts of Chemical Research雜志發表綜述文章,總結研究團隊在利用金屬有機框架(MOFs)材料吸附分離烷烴同分異構體研究的相關成果。

隨著(zhu)我(wo)國(guo)環保標(biao)準(zhun)越來越高(gao)(gao),汽(qi)(qi)(qi)油質量標(biao)準(zhun)也在(zai)(zai)逐(zhu)步升級,要(yao)求(qiu)汽(qi)(qi)(qi)油在(zai)(zai)降(jiang)硫、降(jiang)烯(xi)烴(jing)的(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)提(ti)下(xia)保持(chi)(chi)辛(xin)(xin)烷(wan)值。在(zai)(zai)此(ci)(ci)背(bei)景(jing)下(xia),增大高(gao)(gao)辛(xin)(xin)烷(wan)值清潔汽(qi)(qi)(qi)油調和組(zu)分(fen)(fen)(fen)如異(yi)構(gou)化油在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)油池(chi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)比例,以(yi)在(zai)(zai)降(jiang)硫、降(jiang)烯(xi)烴(jing)的(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)提(ti)下(xia)保持(chi)(chi)辛(xin)(xin)烷(wan)值,增加高(gao)(gao)標(biao)號汽(qi)(qi)(qi)油產量,是目(mu)前(qian)(qian)我(wo)國(guo)石(shi)油化工行(xing)業的(de)(de)(de)(de)重要(yao)任務(wu),關乎國(guo)民經(jing)濟(ji)和社會(hui)發展。烷(wan)烴(jing)同分(fen)(fen)(fen)異(yi)構(gou)體(主(zhu)要(yao)為C5/C6烷(wan)烴(jing))的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)是生產高(gao)(gao)辛(xin)(xin)烷(wan)值異(yi)構(gou)化汽(qi)(qi)(qi)油組(zu)分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)重要(yao)工藝過(guo)程(cheng)。傳統的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)離(li)技術以(yi)蒸餾為主(zhu)。近年來,為降(jiang)低分(fen)(fen)(fen)離(li)過(guo)程(cheng)所需的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)耗(hao)、減(jian)少碳排(pai)放(fang),科學家嘗試利(li)用(yong)固體多孔(kong)材料吸附分(fen)(fen)(fen)離(li)的(de)(de)(de)(de)方法分(fen)(fen)(fen)離(li)烷(wan)烴(jing)同分(fen)(fen)(fen)異(yi)構(gou)體。目(mu)前(qian)(qian)所使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)5A分(fen)(fen)(fen)子篩由(you)于其(qi)吸附容量相對較低,且不具(ju)備(bei)分(fen)(fen)(fen)離(li)單/雙支(zhi)鏈同分(fen)(fen)(fen)異(yi)構(gou)體的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力,因此(ci)(ci)限制了其(qi)大規模應用(yong)。研究(jiu)表明,金(jin)屬(shu)有(you)機框架(MOFs)材料由(you)于其(qi)高(gao)(gao)比表面積、孔(kong)結構(gou)高(gao)(gao)度可調等(deng)特點,有(you)望解決目(mu)前(qian)(qian)所存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)技術瓶頸。

MOFs材料分離烷烴同分異構體,提高汽油組分辛烷值。

李靜教授和王浩副教授團隊研究成果表明,在拓撲學原理及網筑化學基本原則指導下,通過配體設計可精細調控MOFs材料的孔結構,包括孔道形狀及孔徑。該團隊研發出的鋯基MOF材料在保持5A分子篩完全篩分直鏈及支鏈烷烴的前提下,吸附量比5A分子篩高出70%(Nat. Common.2018,9, 1745)。同時,該團隊巧妙利用鈣基MOF材料的柔性結構特點,首次實現了單支鏈烷烴和雙支鏈烷烴的完全篩分(Energy Environ. Sci., 2018,11, 1226-1231)。該系列研究成果為繼續開發新型吸(xi)附劑(ji)并用于工業上節能(neng)分離(li)烷烴同分異(yi)構體提供(gong)了指導。

憑借以上系統性的原創研究工作,李靜教授及王浩副教授團隊受邀撰寫題為《Microporous metal-organic frameworks for adsorptive separation of C5-C6 alkane isomers》的綜述論文,以總結該團隊在利用MOFs吸附分離碳氫化合物相關工作。最近,該論文發表在化學領域頂級期刊Accounts of Chemical Research雜志上。(Hao Wang and Jing LiAcc. Chem. Res.DOI:10.1021/acs.accounts.8b00658),并被選為封面論(lun)文。Accounts of Chemical Research雜(za)志(zhi)在(zai)化(hua)學研究(jiu)領(ling)域(yu)深(shen)具影響(影響因(yin)子為20.955),是化(hua)學化(hua)工領(ling)域(yu)世界頂(ding)級期刊之一。論(lun)文的第一作(zuo)者為王浩副教(jiao)授(shou),通訊(xun)作(zuo)者為李靜(jing)教(jiao)授(shou),深(shen)圳(zhen)職(zhi)業技術學院(yuan)(yuan)霍夫曼(man)先進材料研究(jiu)院(yuan)(yuan)為第一署名單位。

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