阴离子MOFs有利于气体吸附分离

    在“973”计划、国家自然科学基金项目等支持下，中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室曹荣课题组在金属—有机框架材料（MOFs）的吸附分离研究中取得新进展。该研究小组采用溶剂热法利用三齿含氮羧酸配体与铟盐在四乙基铵盐作模板剂的条件下，成功得到一例阴离子MOFs。
   
    该材料具有带负电荷的框架以及孔道中的四乙基铵阳离子，与轻质烃（丙烷、乙炔、乙烯、乙烷）具有较强的作用，因此对轻质烃化合物具有较大的吸附量，比绝大多数中性MOFs材料吸附能力大，且对不同的轻质烃化合物具有较强的选择性分离能力。此外，该材料还对二氧化碳以及有机蒸气等具有较强的吸附分离能力。这为带电荷的MOFs材料在气体吸附分离方面提供了实验依据。
   
    据介绍，轻质烃化合物具有类似的分子尺寸和挥发性，非常难以分离。传统的低压蒸馏法需要在低温高压条件下进行，导致成本较大。从在成本和效率考虑，选择性吸附分离是可行的路径之一。近年来，MOFs因其具有高比表面积和有序的孔结构，在气体存储/分离、催化等方面表现出来的优异性能而备受关注。但目前应用于吸附分离的MOFs大部分是中性框架材料，较少考虑带电荷的框架以及客体阳离子对吸附的影响，且吸附分离的气体主要是氢气、二氧化碳、甲烷等气体，对轻质烃化合物的吸附分离研究较少道。