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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。

隨著我國環保標準(zhun)(zhun)越來越高(gao)(gao),汽(qi)(qi)油質量標準(zhun)(zhun)也在(zai)(zai)逐步(bu)升級(ji),要(yao)求(qiu)汽(qi)(qi)油在(zai)(zai)降(jiang)(jiang)硫、降(jiang)(jiang)烯烴(jing)(jing)(jing)的(de)前(qian)提下保持辛(xin)(xin)烷(wan)值(zhi)。在(zai)(zai)此背景下,增(zeng)大高(gao)(gao)辛(xin)(xin)烷(wan)值(zhi)清(qing)潔汽(qi)(qi)油調(diao)和組(zu)(zu)分(fen)(fen)如異(yi)構化(hua)油在(zai)(zai)汽(qi)(qi)油池中的(de)比(bi)例,以在(zai)(zai)降(jiang)(jiang)硫、降(jiang)(jiang)烯烴(jing)(jing)(jing)的(de)前(qian)提下保持辛(xin)(xin)烷(wan)值(zhi),增(zeng)加(jia)高(gao)(gao)標號汽(qi)(qi)油產量,是(shi)(shi)目(mu)前(qian)我國石油化(hua)工行業的(de)重要(yao)任務,關(guan)乎國民經濟和社會發展。烷(wan)烴(jing)(jing)(jing)同分(fen)(fen)異(yi)構體(主要(yao)為C5/C6烷(wan)烴(jing)(jing)(jing))的(de)分(fen)(fen)離(li)是(shi)(shi)生產高(gao)(gao)辛(xin)(xin)烷(wan)值(zhi)異(yi)構化(hua)汽(qi)(qi)油組(zu)(zu)分(fen)(fen)的(de)重要(yao)工藝(yi)過程。傳統(tong)的(de)分(fen)(fen)離(li)技術以蒸餾為主。近年(nian)來,為降(jiang)(jiang)低分(fen)(fen)離(li)過程所需的(de)能(neng)耗、減少碳排放,科學家嘗試利(li)用固體多(duo)孔材料吸(xi)附分(fen)(fen)離(li)的(de)方法分(fen)(fen)離(li)烷(wan)烴(jing)(jing)(jing)同分(fen)(fen)異(yi)構體。目(mu)前(qian)所使用的(de)5A分(fen)(fen)子篩由(you)于(yu)其(qi)吸(xi)附容量相對較低,且(qie)不具備分(fen)(fen)離(li)單/雙支鏈同分(fen)(fen)異(yi)構體的(de)能(neng)力,因此限制(zhi)了其(qi)大規模應用。研究表(biao)明,金(jin)屬有(you)機框(kuang)架(MOFs)材料由(you)于(yu)其(qi)高(gao)(gao)比(bi)表(biao)面積、孔結構高(gao)(gao)度可調(diao)等特點,有(you)望解決(jue)目(mu)前(qian)所存在(zai)(zai)的(de)技術瓶(ping)頸(jing)。

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(gai)系列(lie)研究(jiu)成果為(wei)繼(ji)續(xu)開發新(xin)型吸附劑并用于工業(ye)上節(jie)能(neng)分離烷烴同分異構體提供了(le)指(zhi)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(xuan)為(wei)封面論(lun)文。Accounts of Chemical Research雜志在化學研究領域(yu)深具(ju)影響(影響因子為(wei)20.955),是化學化工領域(yu)世界頂(ding)級期刊之一。論(lun)文的第一作者為(wei)王浩副教授(shou),通訊作者為(wei)李靜教授(shou),深圳職(zhi)業技術(shu)學院霍夫曼先進材料研究院為(wei)第一署名單位(wei)。

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