近日，西安交通大學化工學院楊慶遠課題組開發的系列柔性多孔框架材料，可實現乙烷乙烯的高效分離，該研究成果發表在《美國化學會志》上。
據了解，這類柔性多孔材料對乙烷表現出獨特的“門控”效應，即在乙烷分子的作用下，材料可以在小孔 (NP) 和大孔 (LP) 之間發生可逆結構相變。其中柔性多孔材料X-dia-1-Ni0.89Co0.11對乙烷和乙烯的吸附量之比為 9.1，遠超此前報道的大多數固體吸附材料，證實該柔性多孔材料可以從乙烷乙烯的混合氣中，選擇性地識別乙烷分子。通過原位變壓粉末X射線衍射和理論模擬研究，揭示了乙烷誘導的小孔到大孔結構轉變的機理。
由于乙烷和乙烯具有非常相似的物理化學性質，因此在工業上將這兩種氣體進行分離面臨著巨大的挑戰。傳統的低溫蒸餾分離過程通常需要在高壓和低溫下進行，這種方式導致乙烯等烯烴的純化所消耗的能源占據了全球能源消耗的0.3%。該研究為解決乙烷乙烯的分離提供了新思路。