撰稿 | 不語(yǔ)
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丙烯是全球產(chǎn)量最高的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料之一，年產(chǎn)量超過(guò)1億噸。工業(yè)上，丙烯主要通過(guò)石油催化裂解或丙烷脫氫來(lái)制備。聚合級(jí)丙烯主要用于生產(chǎn)聚丙烯。放眼四周，小到聚丙烯（PP）塑料瓶、晶瑩剔透的有機(jī)玻璃和嬰兒的尿不濕，大到家電外殼和汽車(chē)零部件等都是丙烯深加工的產(chǎn)物，聚丙烯在抗疫防疫中更大顯身手，是防護(hù)口罩、防護(hù)服熔噴無(wú)紡布專用料，也是注射器、護(hù)眼罩和輸液瓶等的生產(chǎn)原料。
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然而，丙烷裂解生產(chǎn)丙烯這一技術(shù)在工業(yè)上不能直接得到聚合級(jí)（高純度）的丙烯（≥ 99.5 %）。為了去除殘留的丙烷，工業(yè)上往往以高昂的設(shè)備投資和巨大的能量消耗作為代價(jià)。因此，在能源危機(jī)日漸嚴(yán)重的今天迫切需要開(kāi)發(fā)出低能耗的丙烯純化技術(shù)，尋求綠色的分離方案，是未來(lái)實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和的重大需求。
2021年7月21日，國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》Nature在線發(fā)表了暨南大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院陸偉剛教授和李丹教授研究團(tuán)隊(duì)的研究成果Orthogonal-array dynamic molecular sieving of propylene/propane mixtures。該研究提出了一種新的分離機(jī)制：正交陣列動(dòng)態(tài)篩分，在由金屬節(jié)點(diǎn)和有機(jī)配體通過(guò)自組裝形成的一類具有確定組成與結(jié)構(gòu)和多樣化孔道的新型晶態(tài)多孔材料金屬-有機(jī)框架上，成功解決了傳統(tǒng)分子篩吸附動(dòng)力學(xué)緩慢和吸附量低的問(wèn)題。白色無(wú)紡布
該研究設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)并合成的基于該篩分機(jī)制的金屬-有機(jī)框架材料（被命名為JNU-3），其一維通道帶有嵌入的動(dòng)態(tài)分子口袋，可以在本質(zhì)上不同的壓力下高效地分離丙烯/丙烷（1/1）混合物，每公斤JNU-3可以得到53.5升聚合級(jí)（99.5 %）的丙烯，具有迄今為止最佳的丙烯/丙烷分離性能，實(shí)現(xiàn)了丙烯/丙烷分離領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，為設(shè)計(jì)下一代分離材料指出了新的方向。該研究可能被廣泛應(yīng)用至石油化工、疫情防控、醫(yī)療衛(wèi)生等多個(gè)領(lǐng)域。