南京师范大学杨华军Angew: 构建新型MOF用于Xe/Kr 分离!
由于氙(Xe)和氪(Kr)的物理化学性质相似,实现二者的高效分离仍具挑战性。本文证明,配体异构现象可作为有效的结构调控手段,利用易得且低成本的氨基酸来构建新型金属有机框架(MOF)。作者选取亮氨酸和异亮氨酸——这两种蛋白质源性氨基酸中具有最大非极性烷基侧链的构造区域异构体——构建了一对锌基MOF,即Zn-LEU和Zn-ILE。这两个框架具有完全相同的连接方式,但侧链分支存在细微差异。Zn-ILE在各种条件下均能保持更稳健的框架结构,而Zn-LEU在相对温和的条件下就会发生明显的相变。这种结构完整性,结合精确调控的非极性孔环境(~4.4 Å),使得Zn-ILE的Xe吸附量比其异构体提高了约40%,并具有更优异的Xe/Kr选择性。动态穿透实验进一步验证了在代表性操作条件下的Xe/Kr分离性能,包括潮湿气流和超低浓度氙气(400 ppm)。作者进一步构建了一个成本归一化的品质因数,用于量化单位合成投入对应的动态氙捕获量。根据该指标,Zn-ILE的成本归一化Xe产率为2.21 × 10⁻³ mmol USD⁻¹,是迄今为止报道的最具成本效益的MOF基氙吸附剂之一。免责声明:本公众号部分内容源于公开网络,旨在信息分享与交流,不构成任何决策建议;转载内容不代表本公众号观点,对其真实性、准确性不作保证;我们尊重原创版权。如您认为内容涉及侵权,请通过后台联系我们,我们将立即核实处理;用户基于本公众号内容所做的任何行为均属个人决定,需自行承担风险,本公众号不承担相关责任。