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高效節能地分離多組分混合物對化學工業具有重要的實際影響，但極具挑戰性。 特別是在一步分離過程中有針對性地同時去除多種雜質以純化所需產品是一項極其困難的任務。

近日，西北工業大學Kai-Jie Chen，Qiu-Yu Zhang引入了一種孔隙集成策略，將具有特定功能的有序孔隙結構模塊化，以便按需組裝，以處理復雜的多組分分離系統，這是每個單獨的孔隙無法實現的。

文章要點

1）作為概念驗證，在作為核心孔的 C₂H₆ 選擇性有序多孔材料上分別生長了兩個超微孔納米晶體（一個用于 C₂H₂ 選擇性，另一個用于 CO₂ 選擇性）作為殼孔。

2）兩種孔集成材料在C₂H₂/C₂H₄/C₂H₆和CO₂/C₂H₄/C₂H₆混合氣體的動態突破分離實驗中均表現出優異的一步法乙烯生產性能，甚至優于傳統串聯填充過程，這得益于優化的傳質/傳熱。熱力學和動力學模擬結果表明，預先設計的孔模塊可以在孔集成材料中獨立地執行特定的目標功能。

參考文獻

Jiang, X., Wang, Y., Wang, H. et al. Integration of ordered porous materials for targeted three-component gas separation. Nat Commun 16, 694 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-55991-y

https://doi.org/10.1038/s41467-025-55991-y