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將乙炔（C₂H₂）從CO₂和乙烯（C₂H₄）中高效率的分離對于石油化工工業而言是個巨大挑戰，這是因為乙炔、CO₂、乙烯分子具有類似的物理化學性質?？卓臻g內的隔板PDP（Pore space partition）能夠減低孔的尺寸并且增加課題結合位點的密度，因此是能夠增強氣體吸附容量的技術。

有鑒于此，西北大學楊國平教授、三峽大學李東升教授等報道首次利用2D→3D多鎖鏈（polycatenation）策略構筑PSP MOF材料Ni-dcpp-bpy，安裝功能性的N/O位點增強對C₂H₂的提純。

本文要點：

（1）

這種多重連鎖骨架結構具有優化的孔徑和規整度，相比于傳統PSP MOF顯著改善，解決了C₂H₂吸附的關鍵矛盾，C2H2吸附量達到98.5 cm³ g^-1（298 K, 100 kPa），改善了C₂H₂/CO₂選擇性（3.4）、C₂H₂/C₂H₄選擇性（5.9）、C₂H₂/CH₄選擇性（96.4）。穿透實驗測試的結果驗證了二元/三元氣體混合物中能夠得到高純度的C₂H₄（>99.9 %）和高C₂H₂產量。Ni-dcpp-bpy具有優異的水穩定性、規?；芰?、再生性，在分離C₂H₂/CO₂過程中能夠循環20次。

（2）

理論計算結果驗證表明，對C₂H₂的強結合力來自Ni-dcpp-bpy和C₂H₂客體分子之間的C-H^…O/N相互作用。這種多重連鎖策略不僅改善了工業提純C₂H₂的效率，而且豐富了MOF在氣體分離的設計。

參考文獻

Zhen-Hua Guo, Xue-Qian Wu, Ya-Pan Wu, Dong-Sheng Li, Guoping Yang, Yao-Yu Wang, A Scalable Pore-Space-Partitioned Metal-Organic Framework Powered by Polycatenation Strategy for Efficient Acetylene Purification, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202421992

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202421992