MOF BUT-313 из Пекинского технологического университета очищает C2F6 от фторуглеводородов до 99,98%

Исследователи из Государственной ключевой лаборатории низкоуглеродной переработки материалов Пекинского технологического университета сообщили о металл-органическом каркасе BUT-313 для очистки гексафторэтана (C2F6) от примеси гидрофторуглеродов C2H2F4 и C2HF5 в тройной смеси. Работа опубликована в Nature Communications. По словам авторов, традиционные способы такого разделения энергоёмки. Материал испытан в лабораторном масштабе, в том числе в партии, увеличенной до 10 г. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗

Изменение геометрии поры в линкере

Команда взяла за основу каркас PCP-FDCA и провела минимальную замену кислорода на серу в дикарбоксилатном линкере. По данным авторов, эта правка одного атома превращает исходный прямоугольный канал в пору типа песочных часов с узким местом 4,2 Å. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗

Суженное место работает как молекулярное сито, избирательное по форме молекулы. BUT-313 сильно подавляет поглощение более симметричного C2F6, но по-прежнему адсорбирует анизотропные фторуглероды C2H2F4 и C2HF5. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗

Результаты адсорбции и разделения

При 298 K и 100 кПа отношения поглощения у BUT-313 составляют 7,7 для C2H2F4/C2F6 и 6,0 для C2HF5/C2F6. Авторы называют эти значения наибольшими среди известных. Селективность C2H2F4/C2F6 равна 487,0, и авторы характеризуют её как рекордную. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗

В динамических опытах с тройной смесью BUT-313 выдал C2F6 чистотой выше 99,98% при производительности 184,5 л/кг. Авторы сообщают, что характеристики сохранились после нескольких циклов и после увеличения масштаба до 10 г. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗

Исследование выполнили Heng-Yu Ruan, Xin Zhang, Zhi-Wei Zhai, Jia-Mei Yu, Xuefeng Bai и Jian-Rong Li. Результаты получены в лабораторных экспериментах с каркасным материалом, а не на промышленной установке. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗