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物理吸附為低溫蒸餾提供了一種有前景的替代方案，用于捕獲最強效的溫室氣體SF₆，但現(xiàn)有的吸附劑在滿足各種化學(xué)和工程問題方面面臨挑戰(zhàn)。

有鑒于此，浙江大學(xué)楊啟煒研究員、柯天等在本文中，通過對孔內(nèi)化學(xué)和工業(yè)過程設(shè)計的深入了解，構(gòu)建了兩種低成本復(fù)合材料顆粒（2 % HPC的Al（fum）和5%高嶺土的Al（fum）），并且結(jié)合一種創(chuàng)新的兩階段真空變溫吸附（VTSA，two-stage Vacuum Temperature Swing Adsorption）工藝，實現(xiàn)了從氮氣中超高效回收低濃度SF₆。

本文要點：

（1）

實現(xiàn)了創(chuàng)紀錄的高選擇性（>2×10⁴）和SF₆動態(tài)容量（~2.7 mmol/g），同時實現(xiàn)了優(yōu)異的SF₆產(chǎn)量（~58.7 L/kg）、收率（~96.8 %），在溫和的再生條件下，通過固定床的吸附-脫附實驗，驗證了能夠循環(huán)利用（~1000次循環(huán)）。

（2）

2D固體NMR光譜和原位FTIR紅外光譜、DFT-D結(jié)合/擴散模擬，揭示了SF₆在通道內(nèi)的多位點結(jié)合方式以及超快速的擴散。VTSA工藝能夠達到環(huán)境保護和電力設(shè)備運行的雙重嚴格要求：SF₆回收率為99.91%，SF₆純度/工作容量為99.91%/2.1?mmol/g，性能顯著超過了工業(yè)沸石13X，能耗僅為低溫蒸餾過程能耗的18.7 %。

參考文獻

Li, J., Chen, Y., Ke, T. et al. Efficient continuous SF₆/N₂ separation using low-cost and robust metal-organic frameworks composites. Nat Commun 16, 632 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56031-5

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56031-5