乙烷选择性金属有机框架材料的结构设计与分离应用

吴子林，张璐，陈杨，李晋平，李立博(太原理工大学化学与化工学院)

摘要：开发高效乙烯(C2H4)分离与提纯技术是化工节能降耗的重大需求, 研究的关键在于高性能乙烷(C2H6)吸附剂的设计与制备.具有高度可设计性与可调节性金属有机框架(Metal-organic framework, MOF)材料的出现, 极大推动了C2H6选择性吸附剂研发的进展. 通过活性位点的合理构筑与孔腔环境的精准调控,种类繁多的C2H6选择性吸附剂不断涌现, 但在面对实际分离体系和复杂工业应用场景时, 材料的性能仍有待提高, 对C2H6吸附机制构效关系的认知也迫切需要进一步系统研究. 此综述系统总结了近15 年来C2H6选择性吸附剂的研究进展, 深入探讨了C2H6选择性吸附剂的结构设计方法, 包括柔性开门效应、金属开放位点修饰、孔道表面电势调控等, 强调了C2H6吸附剂面对工业应用必须克服的关键挑战, 包括在循环稳定性、绿色规模化合成及新型分离工艺建立等, 以期为高性能C2H6吸附剂的精准构筑与分离应用奠定理论基础, 推动烯烃分离工业的技术创新与变革发展.

关键词：乙烷选择性吸附剂；吸附分离；金属有机框架；结构设计；烷烃识别机制