乙炔作为最简单的炔烃，是一种非常重要的有机化工基础原料，但其较高的反应活性使得不能在加压液化后贮存或运输。同时在乙炔生产过程中，常含有一些影响乙炔后续使用效益的杂质，如二氧化碳等。由于乙炔和二氧化碳分子的沸点、动力学尺寸和分子极性等性质相似，是目前气体分离的难题之一。金属-有机框架材料（MOFs）作为一种新兴的多孔材料在气体存储与分离领域展现出巨大的潜力。然而，如何突破多孔材料的高吸附容量和高选择性之间的Trade-off效应，设计实现兼具高效乙炔存储和分离性能的MOF材料仍极具挑战。
合适的孔尺寸结合孔道中高密度的氢键受体使SNNU-27展现出高的乙炔吸附分离能力。尤其是SNNU-27-Fe材料, 在常温常压下对乙炔的吸附容量可达到182.4 c m3 g-1 ，同时乙炔/二氧化碳的穿透分离时间可达91 min g-1 ，该结果高于目前 道的绝大多数吸附剂材料。GCMC理论模拟结果进一步证明了合适的孔尺寸和高密度裸露氮位点的协同效应有效提升了MOF材料对乙炔分子的吸附容量和选择性。
该研究工作有效解决了MOF材料对乙炔分子吸附容量和选择性难以兼具的巨大挑战，相关结果对设计合成高性能气体吸附剂材料具有重要的启发意义。
Precise Pore Space Partition Combined with High-Density Hydrogen-Bonding Acceptor within a Metal-Organic Framework for Highly Efficient Acetylene Storage and Separation
Ying-Ying Xue, Xiao-Ying Bai, Jing Zhang, Ying Wang, Shu-Ni Li, Yu-Cheng Jiang, Man-Cheng Hu, Quan-Guo Zhai*
导师介绍
翟全国
https://www.x-mol.com/university/faculty/12351
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